RU2763167C2

RU2763167C2 - Systems and methods for reducing interference level within actively used frequency range

Info

Publication number: RU2763167C2
Application number: RU2019104259A
Authority: RU
Inventors: Стивен Дж. ПЕРЛМАН; Антонио ФОРЕНЦА; Марио ДИ ДИО; Фэди СЭЙБИ
Original assignee: Риарден, Ллк
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2021-12-28
Also published as: KR102472107B1; JP7218290B2; IL289833A; EP3504891A4; SG11201901675TA; TW201813323A; WO2018039200A1; EP3504891A1; AU2022215154A1; AU2017316607A1; KR20220002732A; TW202145725A; KR20190045197A; US11050468B2; AU2017316607B2; IL299963A; JP2019533401A; KR20240074905A; TW202324944A; EP3504891B1

Abstract

FIELD: communication.

SUBSTANCE: first wireless network operates in a duplex transmission mode with time-division duplex (hereinafter – TDD) and contains a set of wireless receiving and transmitting stations, which are made with the possibility to share the same cell identifier and jointly transmit a set of simultaneous non-interfering pre-encoded data streams to a set of user equipment (UE) devices within the same frequency band; and the second wireless network operates in a duplex transmission mode with frequency-division duplex (hereinafter – FDD) and contains one or many antennas, wherein the first wireless network creates one or many points with zero radio frequency (RF) energy at the location of at least one of many antennas.

EFFECT: reducing the interference level outside the band in receivers and ensuring consistent use of the frequency range in the TDD transmission mode, which does not contradict the current use of the frequency range in the FDD transmission mode.

16 cl, 21 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications

Настоящая заявка испрашивает преимущество по предварительной заявке на патент США № 62/380,126, поданной 26 августа 2016 г.This application claims benefit from U.S. Provisional Application No. 62/380,126, filed August 26, 2016.

Настоящая заявка также является частичным продолжением заявки на патент США № 14/672,014, озаглавленной «Systems and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum», поданной 27 марта 2015 г., которая испрашивает преимущество и приоритет предварительной заявки на патент США № 61/980,479, озаглавленной «Systems and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum», поданной 16 апреля 2014 г., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.This application is also a continuation in part of U.S. Patent Application No. 14/672,014 entitled "Systems and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum", filed March 27, 2015, which claims the benefit and priority of U.S. Provisional Application No. 61/ 980,479 entitled "Systems and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum", filed April 16, 2014, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

Настоящая заявка может относиться к представленным ниже заявкам на патенты США, находящимся на одновременном рассмотрении, и предварительным заявкам на патенты США.This application may relate to the following pending US patent applications and US provisional applications.

Заявка на патент США № 14/611,565, озаглавленная «Systems and Methods for Mapping Virtual Radio Instances into Physical Areas to Coherence in Distributed Antenna Wireless Systems».U.S. Patent Application No. 14/611,565 entitled "Systems and Methods for Mapping Virtual Radio Instances into Physical Areas to Coherence in Distributed Antenna Wireless Systems".

Заявка на патент США № 14/086,700, озаглавленная «Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology».U.S. Patent Application No. 14/086,700 entitled "Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology".

Заявка на патент США № 13/844,355, озаглавленная «Systems and Methods for Radio Frequency Calibration Exploiting Channel Reciprocity in Distributed Input Distributed Output Wireless Communications».U.S. Patent Application No. 13/844,355 entitled "Systems and Methods for Radio Frequency Calibration Exploiting Channel Reciprocity in Distributed Input Distributed Output Wireless Communications".

Заявка на патент США № 13/797,984, озаглавленная «Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology».U.S. Patent Application No. 13/797,984 entitled "Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology".

Заявка на патент США № 13/797,971, озаглавленная «Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology».U.S. Patent Application No. 13/797,971 entitled "Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology".

Заявка на патент США № 13/797,950, озаглавленная «Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology».U.S. Patent Application No. 13/797,950 entitled "Systems and Methods for Exploiting Inter-cell Multiplexing Gain in Wireless Cellular Systems Via Distributed Input Distributed Output Technology".

Заявка на патент США № 13/475,598, озаглавленная «Systems and Methods to enhance spatial diversity in distributed-input distributed-output wireless systems».U.S. Patent Application No. 13/475,598 entitled "Systems and Methods to enhance spatial diversity in distributed-input distributed-output wireless systems".

Заявка на патент США № 13/233,006, озаглавленная «System and Methods for planned evolution and obsolescence of multiuser spectrum».U.S. Patent Application No. 13/233,006 entitled "System and Methods for planned evolution and obsolescence of multiuser spectrum".

Заявка на патент США № 13/232,996, озаглавленная «Systems and Methods to Exploit Areas of Coherence in Wireless Systems».U.S. Patent Application No. 13/232,996 entitled "Systems and Methods to Exploit Areas of Coherence in Wireless Systems".

Заявка на патент США № 12/802,989, озаглавленная «System And Method For Managing Handoff Of A Client Between Different Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Networks Based On Detected Velocity Of The Client».U.S. Patent Application No. 12/802,989 entitled "System And Method For Managing Handoff Of A Client Between Different Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Networks Based On Detected Velocity Of The Client".

Заявка на патент США № 12/802,988, озаглавленная «Interference Management, Handoff, Power Control And Link Adaptation In Distributed-Input Distributed-Output (DIDO) Communication Systems».U.S. Patent Application No. 12/802,988 entitled "Interference Management, Handoff, Power Control And Link Adaptation In Distributed-Input Distributed-Output (DIDO) Communication Systems".

Заявка на патент США № 12/802,975, озаглавленная «System And Method For Link adaptation In DIDO Multicarrier Systems».U.S. Patent Application No. 12/802,975 entitled "System And Method For Link adaptation In DIDO Multicarrier Systems".

Заявка на патент США № 12/802,974, озаглавленная «System And Method For Managing Inter-Cluster Handoff Of Clients Which Traverse Multiple DIDO Clusters».U.S. Patent Application No. 12/802,974 entitled "System And Method For Managing Inter-Cluster Handoff Of Clients Which Traverse Multiple DIDO Clusters".

Заявка на патент США № 12/802,958, озаглавленная «System And Method For Power Control And Antenna Grouping In A Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Network».U.S. Patent Application No. 12/802,958 entitled "System And Method For Power Control And Antenna Grouping In A Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Network".

Патент США № 9,386,465, выданный 5 июля 2016 г., озаглавленный «System and Method For Distributed Antenna Wireless Communications».U.S. Patent #9,386,465 issued July 5, 2016 entitled "System and Method For Distributed Antenna Wireless Communications".

Патент США № 9,369,888, выданный 14 июня 2016 г., озаглавленный «Systems and Methods To Coordinate Transmissions In Distributed Wireless Systems Via User Clustering».U.S. Patent #9,369,888 issued June 14, 2016 entitled "Systems and Methods To Coordinate Transmissions In Distributed Wireless Systems Via User Clustering".

Патент США № 9,312,929, выданный 12 апреля 2016 г., озаглавленная «System and Methods to Compensate for Doppler Effects in Distributed-Input Distributed Output Systems».U.S. Patent #9,312,929 issued April 12, 2016 entitled "System and Methods to Compensate for Doppler Effects in Distributed-Input Distributed Output Systems".

Патент США № 8,989,155, выданный 24 марта 2015 г., озаглавленная «Systems and Methods for Wireless Backhaul in Distributed-Input Distributed-Output Wireless Systems».U.S. Patent No. 8,989,155 issued March 24, 2015 entitled "Systems and Methods for Wireless Backhaul in Distributed-Input Distributed-Output Wireless Systems".

Патент США № 8,971,380, выданный 3 марта 2015 г., озаглавленный «System and Method for Adjusting DIDO Interference Cancellation Based On Signal Strength Measurements».U.S. Patent No. 8,971,380 issued March 3, 2015 entitled "System and Method for Adjusting DIDO Interference Cancellation Based On Signal Strength Measurements".

Патент США № 8,654,815, выданный 18 февраля 2014 г., озаглавленный «System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communications».U.S. Patent #8,654,815 issued February 18, 2014 entitled "System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communications".

Патент США № 8,571,086, выданный 29 октября 2013 г., озаглавленный «System and Method for DIDO Precoding Interpolation in Multicarrier Systems».U.S. Patent No. 8,571,086 issued October 29, 2013 entitled "System and Method for DIDO Precoding Interpolation in Multicarrier Systems".

Патент США № 8,542,763, выданный 24 сентября 2013 г., озаглавленный «Systems and Methods To Coordinate Transmissions In Distributed Wireless Systems Via User Clustering».U.S. Patent #8,542,763 issued September 24, 2013 entitled "Systems and Methods To Coordinate Transmissions In Distributed Wireless Systems Via User Clustering".

Патент США № 8,428,162, выданный 23 апреля 2013 г., озаглавленный «System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communications».U.S. Patent #8,428,162 issued April 23, 2013 entitled "System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communications".

Патент США № 8,170,081, выданный 1 мая 2012 г., озаглавленный «System And Method For Adjusting DIDO Interference Cancellation Based On Signal Strength Measurements».U.S. Patent No. 8,170,081 issued May 1, 2012 entitled "System And Method For Adjusting DIDO Interference Cancellation Based On Signal Strength Measurements".

Патент США № 8,160,121, выданный 17 апреля 2012 г., озаглавленный «System and Method For Distributed Input-Distributed Output Wireless Communications».U.S. Patent No. 8,160,121 issued April 17, 2012 entitled "System and Method For Distributed Input-Distributed Output Wireless Communications".

Патент США № 7,885,354, выданный 8 февраля 2011 г., озаглавленный «System and Method For Enhancing Near Vertical Incidence Skywave («NVIS») Communication Using Space-Time Coding».U.S. Patent No. 7,885,354, issued February 8, 2011, entitled "System and Method For Enhancing Near Vertical Incidence Skywave ("NVIS") Communication Using Space-Time Coding."

Патент США № 7,711,030, выданный 4 мая 2010 г., озаглавленный «System and Method For Spatial-Multiplexed Tropospheric Scatter Communications».U.S. Patent No. 7,711,030 issued May 4, 2010 entitled "System and Method For Spatial-Multiplexed Tropospheric Scatter Communications".

Патент США № 7,636,381, выданный 22 декабря 2009 г., озаглавленный «System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication».U.S. Patent #7,636,381 issued December 22, 2009 entitled "System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication".

Патент США № 7,633,994, выданный 15 декабря 2009 г., озаглавленный «System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication».U.S. Patent #7,633,994 issued December 15, 2009 entitled "System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication".

Патент США № 7,599,420, выданный 6 октября 2009 г., озаглавленный «System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication».U.S. Patent #7,599,420 issued October 6, 2009 entitled "System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication".

Патент США № 7,418,053, выданный 26 августа 2008 г., озаглавленный «System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication».U.S. Patent #7,418,053 issued August 26, 2008 entitled "System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication".

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention

Режим дуплексной передачи с частотным разделением каналов (FDD) и режим дуплексной передачи с временным разделением (TDD) часто используют в системах беспроводной связи. Например, стандарт LTE поддерживает как режим работы FDD, так и режим работы TDD, при этом другим примером являются стандарты 802.11 (например, Wi-Fi), которые поддерживают режим работы TDD.Frequency division duplexing (FDD) and time division duplexing (TDD) are often used in wireless communication systems. For example, the LTE standard supports both the FDD mode of operation and the TDD mode of operation, while another example is 802.11 standards (eg, Wi-Fi) that support the TDD mode of operation.

В случае стандарта LTE для радиоинтерфейса, которые называют сетями наземного радиодоступа последующего поколения технологии UMTS (E-UTRA) определяют разные нумерованные полосы. Для каждой полосы E-UTRA указывают не только конкретный номер полосы, но и определяют является ли полоса передачи FDD или TDD определяют ширину полос для каждой полосы (перечень диапазонов E-UTRA и их спецификации см., например, по ссылке http://en.wikipedia.org/wiki/LTE_frequency_bands#Frequency_bands_and_channel_bandwidth). Например, для полосы 7 определена полоса FDD и указан диапазон частот 2500–2570 МГц для восходящей линии связи (UL) и 2620–2690 МГц для нисходящей линии связи (DL), при этом она поддерживает сигналы с шириной полос 5, 10, 15 и 20 МГц для полос UL и DL.In the case of the LTE standard for the air interface, which are referred to as next-generation terrestrial radio access networks, UMTS technologies (E-UTRA) define different numbered bands. For each E-UTRA band, not only a specific band number is indicated, but also whether the transmission band is FDD or TDD determine the bandwidth for each band (for a list of E-UTRA bands and their specifications, see, for example, at http://en .wikipedia.org/wiki/LTE_frequency_bands#Frequency_bands_and_channel_bandwidth). For example, band 7 has an FDD band defined and a specified frequency range of 2500-2570 MHz for uplink (UL) and 2620-2690 MHz for downlink (DL), while supporting signal bandwidths of 5, 10, 15 and 20 MHz for UL and DL bands.

Во многих случаях полосы E-UTRA перекрываются. Например, разные полосы могут использовать общий диапазон частот, выделенный для разных рынков или регионов. Например, полоса 41 представляет собой полосу TDD, использующую диапазоны частот 2496–2690 МГц как для UL, так и для DL, которая перекрывается с диапазонами частот линий UL и DL полосы 7 FDD (например, см. фиг. 16a и 16b). В настоящее время полосу 41 использует оператор Sprint в США, в то время как полосу 7 использует оператор Rogers Wireless в граничащей с США Канаде. Таким образом, в США полоса 2500–2570 МГц представляет собой диапазон частот режима TDD, в то время как в Канаде ту же полосу используют для UL диапазона частот режима FDD.In many cases, the E-UTRA bands overlap. For example, different bands may use a common frequency band assigned to different markets or regions. For example, band 41 is a TDD band using the 2496-2690 MHz frequency bands for both UL and DL, which overlaps with the UL and DL frequency bands of FDD band 7 (eg, see FIGS. 16a and 16b). Band 41 is currently used by Sprint in the US, while band 7 is used by Rogers Wireless in US border Canada. Thus, in the US, the 2500-2570 MHz band is the TDD band, while in Canada the same band is used for the UL FDD band.

Как правило, при подключении к беспроводной сети мобильное устройство будет сканировать полосу на наличие передач от одной или более базовых станций, и, как правило, во время процедуры подключения базовая станция будет передавать характеристики сети, такие как используемая сетью ширина полосы пропускания, а также подробную информацию об используемом протоколе. Например, если устройство LTE сканирует диапазон частот 2620–2690 МГц в США, оно может получить кадр линии DL сети LTE, переданный станцией eNodeB, который идентифицирует диапазон частот как полосу 41, и если устройство LTE поддерживает полосу 41 и режим TDD, оно может попытаться подключиться к станции eNodeB в режиме работы TDD в этой полосе. Аналогичным образом, если устройство LTE сканирует диапазон частот 2620–2690 МГц в Канаде, оно может получить кадр линии DL сети LTE, переданный станцией eNodeB, который идентифицирует диапазон частот как полосу 7, и если устройство LTE поддерживает полосу 7 и режим FDD, оно может попытаться подключиться к станции eNodeB в режиме работы FDD в полосе 7.Typically, when connecting to a wireless network, a mobile device will scan the band for transmissions from one or more base stations, and typically during the connection procedure, the base station will transmit network characteristics such as the bandwidth used by the network, as well as detailed information about the protocol being used. For example, if an LTE device scans the 2620-2690 MHz frequency band in the US, it may receive an LTE DL frame transmitted by the eNodeB that identifies the frequency band as band 41, and if the LTE device supports band 41 and TDD mode, it may attempt connect to the eNodeB in TDD mode of operation in this band. Similarly, if an LTE device scans the 2620-2690 MHz frequency band in Canada, it may receive an LTE DL frame transmitted by the eNodeB that identifies the frequency band as band 7, and if the LTE device supports band 7 and FDD mode, it may attempt to connect to the eNodeB in FDD mode in band 7.

В большинстве сетей LTE, развернутых ранее по всему миру, применяют режим работы FDD (например, Verizon, AT&T), но все чаще применяют режим работы TDD как на рынках с широким применением режима FDD, например в США (где оператор Sprint развертывает сеть с применением режима TDD), так и на рынках, где сети LTE не имеют широкого покрытия, например в Китае (где оператор China Mobile развертывает сеть с применением режима TDD). Во многих случаях один и тот же оператор развертывает сети с применением режимов FDD и TDD на разных частотах (например, в США оператор Sprint работает как в режиме FDD LTE, так и в режиме TDD LTE на разных частотах) и может предложить устройства LTE, способные работать в обоих режимах в зависимости от используемой полосы.Most LTE networks previously deployed around the world use FDD mode of operation (e.g., Verizon, AT&T), but are increasingly adopting TDD mode of operation in both markets with extensive FDD mode, such as the United States (where Sprint is deploying a network using TDD mode) and in markets where LTE networks do not have wide coverage, such as China (where China Mobile is deploying a network using TDD mode). In many cases, the same operator deploys FDD and TDD networks on different frequencies (for example, in the US, Sprint operates both FDD LTE mode and TDD LTE mode on different frequencies) and may offer LTE devices capable of operate in both modes depending on the band being used.

Обратите внимание на то, что перечень полос LTE E-UTRA не является окончательным, и он изменяется по мере того как операторам мобильной связи выделяют новый диапазон частот и выпускают устройства, использующие этот диапазон частот. Новые полосы выделяют как в диапазоне частот, в котором отсутствует перекрытие с имеющимися частотами, так и в диапазоне частот, которые перекрываются с выделенными ранее полосами. Например, через несколько лет после определения более старых полос 12, 13, 14 и 17 в режиме FDD на частоте 700 МГц в качестве полосы E-UTRA была добавлена полоса 44 в полосе передачи TDD в диапазоне частот 703–803 МГц.Please note that the list of LTE E-UTRA bands is not final and is subject to change as mobile operators are allocated new frequency bands and release devices using this frequency band. New bands are allocated both in the frequency range in which there is no overlap with the existing frequencies, and in the frequency range that overlaps with the previously allocated bands. For example, a few years after the identification of older bands 12, 13, 14 and 17 in FDD mode at 700 MHz, band 44 was added as an E-UTRA band in the TDD transmission band in the frequency range 703-803 MHz.

Как видно на фиг. 6, основная часть мобильных данных приходилась на голосовые данные (например, в 1 квартале (Q1) 2007 г.), которые являются высокосимметричными. Однако с появлением iPhone в 2007 г., стремительным внедрением ОС Android и последующим появлением iPad в 2009 г. объем неголосовых мобильных данных значительно опережал рост голосовых данных до того момента, когда к середине 2013 г. голосовые данные составили лишь небольшую часть от всего объема трафика мобильных данных. Прогнозируют дальнейший рост объема неголосовых данных по экспоненте, затмевающий незначительный объем голосовых данных.As seen in FIG. 6, the bulk of mobile data was voice data (eg, in Q1 (Q1) 2007), which is highly symmetrical. However, with the introduction of the iPhone in 2007, the rapid adoption of the Android OS, and the subsequent introduction of the iPad in 2009, non-voice mobile data growth significantly outpaced the growth of voice data, to the point where, by mid-2013, voice data accounted for only a small fraction of all traffic. mobile data. The exponential growth of non-voice data is predicted to overshadow the insignificant volume of voice data.

Как можно увидеть на фиг. 7, в структуре неголосовых мобильных данных значительно преобладают мультимедийные данные, такие как данные потокового видео, аудиоданные и данные просмотра веб-страниц (большая часть которых включает в себя данные потокового видео). Хотя некоторые данные потокового мультимедиа представляют собой данные линии UL (например, во время видеоконференции), подавляющее большинство таких данных представляют собой данные линии DL, что обуславливает крайнюю асимметричность объемов данных линий DL и UL. Например, в статье «Asymmetry and the impending (US) spectrum crisis» из газеты Financial Times от 28 мая 2013 г. говорится: «… по оценкам индустрии, отношение трафика диапазона нисходящей линий связи к трафику диапазона восходящей линии связи колеблется от примерно 8 : 1 (восьми к одному) до значительно больших значений». Затем в статье указывают на то, что широко используемые в США сети с режимом FDD очень неэффективны при работе с такими асимметричными нагрузками, поскольку в режиме работы FDD для каждой линии DL и UL выделяют одинаковое количество диапазонов частот. В качестве другого примера можно привести исследование компании Qualcomm, которая оценила асимметричное отношение трафика линий DL/UL для одного из операторов США на основании измерений в действующих сетях, проведенных в 2009 году, как 9 : 1 (см. отчет компании Qualcomm за ноябрь 2013 г. «1000x: more spectrum especially for small cells», размещенный по адресу http://www.qualcomm.com/media/documents/files/1000x-more-spectrum-especially-for-small-cells.pdf). Таким образом, даже если диапазон частот линии DL в режиме FDD используют интенсивно (теоретически до момента перегрузки), диапазон частот линии UL может оставаться в значительной степени незадействованным.As can be seen in FIG. 7, the structure of non-voice mobile data is greatly dominated by multimedia data such as video streaming data, audio data, and web browsing data (most of which includes video streaming data). While some streaming media data is UL data (eg, during a video conference), the vast majority of such data is DL data, resulting in extreme asymmetry in the amounts of DL and UL data. For example, the May 28, 2013 Financial Times article "Asymmetry and the impending (US) spectrum crisis" states: "...industry estimates that the ratio of downlink band traffic to uplink band traffic ranges from about 8: 1 (eight to one) to significantly higher values. The paper then goes on to point out that the widely used FDD networks in the US are very inefficient in dealing with such asymmetric loads because the FDD mode allocates the same number of frequency bands to each DL and UL link. Another example is a study by Qualcomm that estimated the asymmetric DL/UL traffic ratio for a US carrier based on live network measurements in 2009 as 9:1 (see Qualcomm November 2013 report). 1000x: more spectrum especially for small cells available at http://www.qualcomm.com/media/documents/files/1000x-more-spectrum-especially-for-small-cells.pdf). Thus, even if the DL bandwidth in FDD mode is used heavily (theoretically until the moment of congestion), the UL bandwidth can remain largely unused.

В статье газеты Financial Times говорится о том, что режим TDD намного больше подходит для такого асимметричного характера нагрузки, поскольку этот режим выполнен с возможностью выделения гораздо большего количества временных интервалов для данных линии DL, чем для данных линии UL. Например, если для режима работы FDD выделяют полосу 20 МГц (10 + 10 МГц), пропускная способность линии DL ограничена максимальной пропускной способностью полосы частот 10 МГц (даже если для данных линии UL необходима гораздо меньшая полоса частот, чем выделенные 10 МГц), в то время как при использовании полосы частот 20 МГц, выделенной для режима TDD, линия DL подавляющее большинство времени может задействовать все 20 МГц, а для линии UL может выделяться полоса частот 20 МГц лишь на небольшое время, что гораздо больше соответствует актуальным характеристикам передачи данных. В статье отмечается, что, к сожалению, большая часть диапазона частот, выделенного в США для мобильной связи, уже занята системами мобильной связи, работающими в режиме работы FDD, при этом Федеральной комиссии по связи США (FCC) настоятельно рекомендуется всячески поощрять использование режима TDD при выделении нового диапазона частот.The Financial Times article states that TDD is much better suited to this asymmetric load pattern because it is designed to allocate many more time slots to DL data than to UL data. For example, if 20 MHz (10 + 10 MHz) is allocated to the FDD mode of operation, the DL bandwidth is limited to the maximum bandwidth of 10 MHz (even if the UL data requires much less bandwidth than the 10 MHz allocated), in while using the 20 MHz bandwidth allocated for TDD, the DL link can use the entire 20 MHz the vast majority of the time, and the UL link can only be allocated 20 MHz bandwidth for a short time, which is much more in line with the current data transmission characteristics. The article notes that, unfortunately, most of the frequency range allocated in the United States for mobile communications is already occupied by mobile communication systems operating in FDD mode, while the US Federal Communications Commission (FCC) is strongly encouraged to strongly encourage the use of TDD mode. when allocating a new frequency range.

Хотя режим TDD, безусловно, позволил бы более эффективно использовать выделенные новые диапазоны частот, учитывая все более асимметричный характер мобильных данных, к сожалению, существующие развернутые сети режима FDD не могут изменить режим работы на TDD, поскольку подавляющее большинство пользователей сетей LTE режима FDD используют устройства, которые поддерживают только режим работы FDD и не смогут подключиться к сети, если сеть будет переведена в режим работы TDD. Следовательно, поскольку использование данных в сетях LTE становится все более асимметричным, существующие сети LTE режима FDD будут все чаще испытывать перегрузку на линии DL, в то время как диапазон частот линии UL будет все чаще задействован недостаточно (по минимальной оценке, указанной в статье из газеты Financial Times от 28 мая 2013 г., отношение линия DL : линия UL составляет 8 : 1, а это означает, что при максимальном использовании пропускной способности канала линии DL будет задействовано только 1/8 пропускной способности канала линии UL, что соответствует 1,25 МГц из 10 МГц). Это крайне нерационально и неэффективно, особенно учитывая физическое наличие ограниченного диапазона частот, предназначенного для практического использования в мобильной связи (например, частоты сигналов, которые могут проникать сквозь стены и хорошо распространяются в условиях отсутствия прямой видимости, находятся в диапазоне 450–2600 МГц), а также экспоненциальное увеличение (чаще асимметричное) объема мобильных данных (например, в исследовании VNI компании Cisco от 02.2013 г. прогнозируется среднегодовой темп роста объема данных в мобильных сетях, большую часть из которых представляет потоковое видео и другие высокоасимметричные данные, на уровне 61% до 2018 г.).While TDD would certainly allow more efficient use of the allocated new frequency bands, given the increasingly asymmetric nature of mobile data, it is unfortunate that existing deployed FDD networks cannot change to TDD as the vast majority of FDD LTE users use devices , which only support FDD mode of operation and will not be able to connect to the network if the network is set to TDD mode. Therefore, as data usage in LTE networks becomes more and more asymmetric, existing FDD LTE networks will increasingly experience congestion on the DL link, while the UL bandwidth will increasingly be underused (as per the minimum estimate given in the newspaper article). Financial Times, May 28, 2013, the DL : UL ratio is 8 : 1, which means that at the maximum utilization of the DL link bandwidth, only 1/8 of the UL link bandwidth will be used, which corresponds to 1.25 MHz from 10 MHz). This is extremely irrational and inefficient, especially considering the physical presence of a limited frequency range intended for practical use in mobile communications (for example, the frequencies of signals that can penetrate walls and propagate well in conditions of lack of line of sight are in the range of 450-2600 MHz), and exponential (often asymmetric) growth in mobile data (for example, the Cisco VNI study of 02/2013 predicts an average annual growth rate of data in mobile networks, most of which is streaming video and other highly asymmetric data, at the level of 61% to 2018).

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Для наилучшего понимания настоящего изобретения последующее подробное описание необходимо рассматривать в сочетании с описанными ниже рисунками.For the best understanding of the present invention, the following detailed description should be read in conjunction with the following drawings.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема сети радиодоступа DIDO (DRAN).In FIG. 1 is a schematic diagram of a DIDO radio access network (DRAN).

На фиг. 2 представлен стек протоколов виртуальной радиоточки (VRI), совместимый с моделью OSI и стандартом LTE.In FIG. 2 shows a virtual radio point (VRI) protocol stack compatible with the OSI model and the LTE standard.

На фиг. 3 представлены смежные сети DRAN для расширения покрытия в беспроводных сетях DIDO.In FIG. 3 shows adjacent DRAN networks for expanding coverage in DIDO wireless networks.

На фиг. 4 представлена эстафетная передача между сетью DRAN и смежными беспроводными сетями.In FIG. 4 shows handover between DRAN and adjacent wireless networks.

На фиг. 5 представлена эстафетная передача между сетью DRAN и сотовыми сетями стандарта LTE.In FIG. 5 shows handover between DRAN and LTE cellular networks.

На фиг. 6 представлены данные об объеме голосовых и неголосовых данных в мобильных сетях, использующих предшествующий уровень техники, за 2007–2013 гг.In FIG. 6 shows data on the amount of voice and non-voice data in mobile networks using the prior art for 2007-2013.

На фиг. 7 представлен трафик данных в мобильных сетях, использующих предшествующий уровень техники, за 2012 г., разделенные по типам приложений.In FIG. 7 shows data traffic in prior art mobile networks for 2012, broken down by application type.

На фиг. 8 представлено сравнение режимов работы сетей FDD LTE и TDD LTE, использующих предшествующий уровень техники.In FIG. 8 shows a comparison of the modes of operation of FDD LTE and TDD LTE networks using the prior art.

На фиг. 9 представлена новая сеть режима TDD, использующая диапазон частот линии UL одновременно с существующей сетью режима FDD.In FIG. 9 shows a new TDD mode network using the UL bandwidth at the same time as an existing FDD mode network.

На фиг. 10 представлена таблица дуплексных конфигураций сети TDD LTE, использующей предшествующий уровень техники.In FIG. 10 is a table of duplex configurations of a TDD LTE network using the prior art.

На фиг. 11 представлена новая сеть режима TDD, использующая диапазон частот линии DL одновременно с существующей сетью FDD.In FIG. 11 shows a new TDD mode network using the DL band at the same time as the existing FDD network.

На фиг. 12 представлены две новые сети режима TDD, использующие диапазоны частот линий UL и DL одновременно с существующей сетью режима FDD.In FIG. 12 shows two new TDD mode networks using the UL and DL link bands simultaneously with the existing FDD mode network.

На фиг. 13 представлена новая сеть режима FDD, использующая диапазон частот линий UL и DL одновременно с существующей сетью режима FDD.In FIG. 13 shows a new FDD mode network using the UL and DL bandwidth at the same time as the existing FDD mode network.

На фиг. 14 показана сеть DRAN, которая создает нулевые соты pCell в месте расположения антенн базовой станции.In FIG. 14 shows a DRAN that creates null pCells at the location of the base station antennas.

На фиг. 15а, 15b, 15с и 15d показаны различные сценарии распространения сигнала между антеннами базовой станции.In FIG. 15a, 15b, 15c and 15d show different signal propagation scenarios between base station antennas.

На фиг. 16а и 16b представлены схемы выделения полосы 2500–2690 МГц из предшествующего уровня техники в различных областях в режимах FDD или TDD и только в режиме TDD.In FIG. 16a and 16b show prior art allocation schemes for the 2500-2690 MHz band in various areas in FDD or TDD modes and in TDD mode only.

Подробное описаниеDetailed description

Одно из решений для преодоления большинства из упомянутых выше ограничений предшествующего уровня техники представляет собой применение пользовательских устройств, одновременно работающих в режиме работы TDD в том же диапазоне частот, который в настоящее время используют для линий UL или DL в диапазоне частот FDD, что позволяет обеспечить согласованное использование диапазона частот TDD, не противоречащее текущему использованию диапазона частот FDD. В частности, в канале линии UL режима FDD присутствует значительно больше неиспользуемого диапазона частот, при этом устройства TDD могут использовать этот диапазон частот, не оказывая влияния на пропускную способность существующей сети режима FDD. Это также позволяет использовать режим TDD в очень эффективном для распространения сигнала УВЧ-диапазоне частот, который во многих странах мира почти полностью выделяют для режима FDD, из-за чего для режима TDD выделяют гораздо менее эффективный для распространения сигнала СВЧ-диапазон частот.One solution to overcome most of the prior art limitations mentioned above is to use user devices simultaneously operating in the TDD mode of operation in the same frequency band that is currently used for UL or DL links in the FDD frequency band, which allows for consistent use of the TDD frequency band that does not conflict with the current use of the FDD frequency band. In particular, there is significantly more unused bandwidth on the FDD UL channel, and TDD devices can use this bandwidth without impacting the capacity of the existing FDD network. It also allows the TDD mode to be used in the very propagation efficient UHF frequency band, which in many countries of the world is allocated almost entirely to the FDD mode, due to which the much less propagation efficient microwave frequency band is allocated to the TDD mode.

В другом варианте осуществления предложено применение пользовательских устройств, одновременно работающих в режиме работы FDD в том же диапазоне частот, который в настоящее время используют для линий UL или DL в диапазоне частот FDD, но при этом каналы линий UL и DL будут переставлены местами, что позволяет обеспечивать согласованное использование диапазона частот каждой сети, не противоречащее использованию диапазона частот других сетей. Учитывая тот факт, что канал линии UL каждой сети задействуют недостаточно по сравнению с каналом линии DL, это позволяет каналу линии DL каждой сети использовать незадействованный диапазон частот канала линии UL другой сети.In another embodiment, it is proposed to use user devices simultaneously operating in FDD mode in the same frequency band that is currently used for UL or DL links in the FDD frequency band, but the channels of the UL and DL links will be swapped, which allows ensure that each network's bandwidth usage is consistent and does not conflict with the bandwidth usage of other networks. Given the fact that the UL channel of each network is underutilized compared to the DL channel, this allows the DL channel of each network to use the unused band of the UL channel of another network.

В каждом варианте осуществления спектральная эффективность может быть дополнительно значительно увеличена за счет внедрения одной или обеих сетей с применением технологии распределенного входа — распределенного выхода (DIDO), описанной в следующих патентах, заявках на патенты и предварительных заявках на патенты, все из которых переуступлены правопреемнику настоящего патента и включены в настоящее описание путем ссылки. Эти патенты, заявки и предварительные заявки все вместе иногда упоминаются в настоящем документе как «смежные патенты и заявки».In each embodiment, the spectral efficiency can be further significantly increased by implementing one or both networks using the distributed input-distributed output (DIDO) technology described in the following patents, patent applications, and provisional patent applications, all of which are assigned to the assignee of this patent and incorporated into the present description by reference. These patents, applications, and provisional applications are collectively sometimes referred to herein as "related patents and applications."

Заявка на патент США № 14/672,014, озаглавленная «Systems And Methods For Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum».U.S. Patent Application No. 14/672,014 entitled "Systems And Methods For Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum".

Предварительная заявка на патент США № 61/980,479, поданная 16 апреля 2014 г., озаглавленная «Systems and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum».U.S. Provisional Application No. 61/980,479, filed April 16, 2014, entitled "Systems and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum."

Настоящее изобретение описывает системы и способы одновременного использования диапазона частот в активно используемом диапазоне частот. Некоторые варианты осуществления используют технологии распределенного входа — распределенного выхода и MU-MAS, описанные ранее патентовладельцем, правопреемником которого является владелец настоящего патента. Описание изобретения, представленное в разделе 1 и разделе 2 ниже, соответствует описаниям в предварительной заявке на патент США № 61/937,273, поданной 7 февраля 2014 г., озаглавленной «Systems and Methods for Mapping Virtual Radio Instances into Physical Areas of Coherence in Distributed Antenna Wireless Systems», и относится к настоящему изобретению. Нижеследующие описания в разделах 3 и 4 соответствуют описаниям в предварительной заявке на патент США № 61/980,479, поданной 16 апреля 2014 года, озаглавленной «System and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum», и также относятся к настоящему изобретению.The present invention describes systems and methods for simultaneous use of a frequency band in an actively used frequency band. Some embodiments make use of the distributed input-distributed output and MU-MAS technologies previously described by the assignee of the present patent. The description of the invention presented in Section 1 and Section 2 below corresponds to the descriptions in U.S. Provisional Application No. 61/937,273, filed February 7, 2014, entitled "Systems and Methods for Mapping Virtual Radio Instances into Physical Areas of Coherence in Distributed Antenna Wireless Systems" and relates to the present invention. The following descriptions in Sections 3 and 4 correspond to those in U.S. Provisional Application No. 61/980,479, filed Apr. 16, 2014, entitled "System and Methods for Concurrent Spectrum Usage Within Actively Used Spectrum" and also apply to the present invention.

1. Системы и способы картирования точек VRI в области когерентности1. Systems and methods for mapping VRI points in the coherence region

В одном варианте осуществления настоящего изобретения описаны системы и способы одновременной передачи в пределах одной полосы частот множества неинтерферирующих потоков данных между сетью и множеством областей когерентности по беспроводной линии связи посредством виртуальных радиоточек (VRI). В одном варианте осуществления система представляет собой многопользовательскую многоантенную систему (MU-MAS), как показано на фиг. 1. Блоки с цветной кодировкой, показанные на фиг. 1, представляют собой взаимное однозначное соответствие между источниками 101 данных, точками VRI 106 и областями когерентности 103, как описано ниже.In one embodiment, the present invention describes systems and methods for simultaneously transmitting, within the same frequency band, multiple non-interfering data streams between a network and multiple coherence regions over a wireless link via virtual radios (VRIs). In one embodiment, the system is a multi-user multiple antenna system (MU-MAS) as shown in FIG. 1. The color-coded blocks shown in FIG. 1 represent a one-to-one correspondence between data sources 101, VRI points 106, and coherence regions 103, as described below.

1.1 Обзор архитектуры системы1.1 Overview of system architecture

На фиг. 1 источники 101 данных представляют собой файлы или потоки данных, содержащие веб-контент или файлы на локальном или удаленном сервере, например текст, изображения, аудио, видео или их комбинации. Один или множество файлов или потоков данных передают между сетью 102 и каждой областью когерентности 103 по беспроводной линии 110 связи. В одном варианте осуществления сеть представляет собой сеть Интернет или любую проводную либо беспроводную локальную сеть.In FIG. 1, data sources 101 are files or data streams containing web content or files on a local or remote server, such as text, images, audio, video, or combinations thereof. One or more files or data streams are transmitted between the network 102 and each coherence region 103 over the wireless link 110. In one embodiment, the network is the Internet or any wired or wireless local area network.

Область когерентности представляет собой объем в пространстве, в котором сигналы от разных антенн MU-MAS когерентно складываются таким образом, что в указанной области когерентности принимают только выходные данные 112 одной точки VRI без какой-либо интерференции с выходными данными других точек VRI, одновременно переданными по той же беспроводной линии связи. В настоящей заявке термин «область когерентности» используют для описания объемов когерентности или персональных сот (например, «pCells™» 103), описанных ранее в предыдущих заявках на патенты [заявка на патент США № 13/232,996, озаглавленная «Systems and Methods to Exploit Areas of Coherence in Wireless Systems»]. В одном варианте осуществления области когерентности соответствуют местоположениям пользовательского оборудования (UE) 111 или абонентов беспроводной сети так, что каждый абонент связан с одним или множеством источников 101 данных. Области когерентности могут иметь разные размеры и форму в зависимости от условий распространения сигнала, а также от типа методик предварительного кодирования MU-MAS, используемого для их создания. В одном варианте осуществления изобретения устройство предварительного кодирования MU-MAS динамически регулирует размер и форму областей когерентности для адаптации к изменяющимся условиям распространения сигнала, обеспечивая доставку контента пользователям с обеспечением надежного соединения.The coherence region is the volume in space in which signals from different MU-MAS antennas are coherently added in such a way that only the output data 112 of one VRI point is received in the specified coherence region without any interference with the output data of other VRI points simultaneously transmitted over the same wireless link. In this application, the term "coherence region" is used to describe the coherence volumes or personal cells (for example, "pCells™" 103) described earlier in previous patent applications [US patent application No. 13/232,996, entitled "Systems and Methods to Exploit Areas of Coherence in Wireless Systems”]. In one embodiment, the coherence regions correspond to the locations of the user equipment (UE) 111 or wireless network subscribers such that each subscriber is associated with one or multiple data sources 101. Coherence regions can have different sizes and shapes depending on signal propagation conditions as well as the type of MU-MAS precoding techniques used to create them. In one embodiment of the invention, the MU-MAS precoder dynamically adjusts the size and shape of the coherence regions to adapt to changing signal propagation conditions, ensuring content is delivered to users with a reliable connection.

Источники 101 данных сначала передают по сети 102 в сеть 104 радиодоступа DIDO (DRAN). Затем сеть DRAN преобразует файлы или потоки данных в формат данных, который могут принимать устройства UE, и передает файлы или потоки данных одновременно во множество областей когерентности так, что каждое устройство UE принимает только свои файлы или потоки данных, не испытывая помех от файлов или потоков данных, отправленных другим устройствам UE. Сеть DRAN состоит из шлюза 105, представляющего собой интерфейс между сетью и точками VRI 106. Точки VRI преобразуют пакеты, перенаправляемые шлюзом, в потоки 112 данных либо в виде исходных данных, либо в структуре пакета или кадра, которые передают в блок основной полосы частот в системе MU-MAS. В одном варианте осуществления точка VRI содержит стек протоколов взаимодействия открытых систем (OSI), состоящий из нескольких уровней: прикладного, презентационного, сеансового, транспортного, сетевой, канального и физического уровни, как показано на фиг. 2a. В другом варианте осуществления точка VRI содержит только подмножество уровней OSI.The data sources 101 are first transmitted over the network 102 to a DIDO radio access network (DRAN) 104 . The DRAN then converts the files or data streams into a data format that the UEs can receive, and transmits the files or data streams simultaneously to multiple coherence regions so that each UE receives only its own files or data streams without being interfered with by the files or streams. data sent to other UEs. The DRAN network consists of a gateway 105, which is the interface between the network and the VRI points 106. The VRI points convert packets forwarded by the gateway into data streams 112, either as raw data or in a packet or frame structure, which are transmitted to the baseband unit in MU-MAS system. In one embodiment, a VRI point contains an Open Systems Interconnection (OSI) protocol stack consisting of several layers: application, presentation, session, transport, network, link, and physical layers, as shown in FIG. 2a. In another embodiment, the VRI point contains only a subset of the OSI layers.

В другом варианте осуществления точки VRI определяют другими стандартами беспроводной связи. В качестве примера, без ограничений, первая точка VRI содержит стек протоколов стандарта GSM, вторая — стандарта 3G, третья — стандарта HSPA+, четвертая — стандарта LTE, пятая — стандарта LTE-A и шестая — стандарта Wi-Fi. В одном примере осуществления точки VRI содержат стек протоколов плоскости управления или плоскости пользователя, определенный в стандартах LTE. Стек протоколов плоскости пользователя представлен на фиг. 2b. Каждое устройство UE 202 взаимодействует с собственной точкой VRI 204 через уровни PHY, MAC, RLC и PDCP, со шлюзом 203 — через уровень IP, а с сетью 205 — через прикладной уровень. Для стека протоколов плоскости управления устройство UE также взаимодействует непосредственно с узлом управления мобильностью (MME) через уровень NAS (как определено в стеке стандартов LTE).In another embodiment, VRI points are defined by other wireless communication standards. By way of example and without limitation, the first VRI contains the GSM protocol stack, the second VRI is 3G, the third is HSPA+, the fourth is LTE, the fifth is LTE-A, and the sixth is Wi-Fi. In one embodiment, the VRI points comprise the control plane or user plane protocol stack defined in the LTE standards. The user plane protocol stack is shown in FIG. 2b. Each UE 202 communicates with its own VRI 204 through the PHY, MAC, RLC, and PDCP layers, with the gateway 203 through the IP layer, and with the network 205 through the application layer. For the control plane protocol stack, the UE also communicates directly with the mobility management node (MME) via the NAS layer (as defined in the LTE standards stack).

Диспетчер 107 виртуальных соединений (VCM) отвечает за назначение устройствам UE идентификаторов уровня PHY (например, временного идентификатора радиосети отдельной соты, RNTI), аутентификацию и мобильность точек VRI и устройств UE. Потоки 112 данных на выходе точек VRI передают в виртуальный радиодиспетчер 108 (VRM). Диспетчер VRM содержит блок планирования (который осуществляет планирование пакетов нисходящей (DL) и восходящей (UL) линий связи для различных устройств UE), блок основной полосы частот (например, содержащий кодирующее/декодирующее устройство FEC (прямой коррекции ошибок), модулятор/демодулятор, устройство построения ресурсной сетки) и процессор основной полосы частот в системе MU-MAS (содержит алгоритм предварительного кодирования для реализации операций предварительного кодирования). В одном варианте осуществления потоки 112 данных представляют собой значения I/Q на выходе уровня PHY на фиг. 2b, которые обрабатывают процессор основной полосы частот в системе MU-MAS. В другом варианте осуществления потоки 112 данных представляют собой пакеты MAC, RLC или PDCP, переданные в блок диспетчеризации, который перенаправляет их в блок основной полосы. Блок основной полосы частот преобразует пакеты в значения I/Q, передаваемые в процессор основной полосы частот в системе MU-MAS.The Virtual Connection Manager (VCM) 107 is responsible for assigning PHY layer identifiers (eg, Individual Cell Radio Network Temporary Identifier, RNTI), authentication, and mobility of VRIs and UEs to UEs. The data streams 112 at the output of the VRI points are transmitted to the virtual radio manager 108 (VRM). The VRM includes a scheduling unit (which performs downlink (DL) and uplink (UL) packet scheduling for various UEs), a baseband unit (for example, containing an FEC (forward error correction) encoder/decoder, modulator/demodulator, a resource mesh builder) and a baseband processor in the MU-MAS system (contains a precoding algorithm for realizing precoding operations). In one embodiment, data streams 112 are I/Q values at the output of the PHY layer in FIG. 2b that are processed by the baseband processor in the MU-MAS system. In another embodiment, data streams 112 are MAC, RLC, or PDCP packets sent to a scheduling unit, which redirects them to the baseband unit. The baseband unit converts the packets into I/Q values transmitted to the baseband processor in the MU-MAS system.

Процессор основной полосы частот в системе MU-MAS представляет собой ядро диспетчера VRM, которое преобразует M значений I/Q из M точек VRI в N потоков 113 данных, переданных в N точек доступа (AP) 109. В одном варианте осуществления потоки 113 данных представляют собой значения I/Q N сигналов, переданных по беспроводной линии 110 связи из AP 109. В таком варианте осуществления AP состоит из АЦП/ЦАП, радиочастотной (РЧ) цепи и антенны. В другом варианте осуществления потоки 113 данных представляют собой биты данных и информацию о предварительном кодировании в системе MU-MAS, которые комбинируют в точках AP для формирования N сигналов, переданных по беспроводной линии 110 связи. В таком варианте осуществления каждую AP оснащают центральным процессором (CPU), цифровым сигнальным процессором (DSP) или системой на кристалле для дополнительной обработки основной полосы частот перед блоками АЦП/ЦАП.The baseband processor in the MU-MAS system is the core VRM that converts M I/Q values from M VRI points into N data streams 113 transmitted to N access points (APs) 109. In one embodiment, the data streams 113 represent are the I/QN values of the signals transmitted over the wireless link 110 from the AP 109. In such an embodiment, the AP consists of an ADC/DAC, a radio frequency (RF) circuit, and an antenna. In another embodiment, data streams 113 are data bits and precoding information in a MU-MAS system that are combined at APs to form N signals transmitted over wireless link 110. In such an embodiment, each AP is equipped with a central processing unit (CPU), digital signal processor (DSP), or system-on-chip for additional baseband processing before the ADC/DAC units.

1.2 Поддержка мобильности и эстафетной передачи данных1.2 Support for mobility and handover

Описанные выше системы и способы применимы, если устройства UE находятся в пределах покрытия точек AP. При перемещении устройств UE из зоны покрытия точки AP соединение может прерваться, и сеть DRAN 301 не сможет создать области когерентности. Для расширения зоны покрытия системы можно постепенно разворачивать за счет добавления новых точек AP. Однако диспетчеру VRM может не хватить вычислительной мощности для поддержки новых точек AP, или могут возникнуть практические проблемы при подключении новых точек AP к одному диспетчеру VRM. В таких случаях необходимо разворачивать смежные сети 302 и 303 DRAN для поддержки новых точек AP, как показано на фиг. 3.The systems and methods described above are applicable if the UEs are within the coverage of the APs. When UEs move out of the coverage area of the AP, the connection may be interrupted and the DRAN 301 will not be able to create coherence areas. To expand coverage, systems can be gradually deployed by adding new APs. However, the VRM may not have enough processing power to support the new APs, or there may be practical issues connecting new APs to the same VRM. In such cases, adjacent DRANs 302 and 303 need to be deployed to support new APs, as shown in FIG. 3.

В одном варианте осуществления конкретное устройство UE находится в зоне покрытия, обслуживаемой первой сетью 301 DRAN и смежной сетью 302 DRAN. В таком варианте осуществления смежная сеть 302 DRAN выполняет только обработку основной полосы частот в системе MU-MAS для этого устройства UE одновременно с обработкой системы MU-MAS первой сетью 301 DRAN. Смежная сеть 302 DRAN не управляет какой-либо точкой VRI для данного устройства UE, поскольку точка VRI для этого устройства UE уже запущена в первой сети 301 DRAN. Для организации совместного предварительного кодирования между первой и смежной сетями DRAN диспетчер VRM в первой сети 301 DRAN и диспетчер VRM в смежной сети 302 DRAN обмениваются информацией об основной полосе частот через облачный диспетчер 304 VRM и линии 305 связи. Линии 305 связи представляют собой любую проводную (например, оптоволокно, DSL, кабель) или беспроводную линию связи (например, линии связи в пределах прямой видимости), которая обеспечивает соединение надлежащего качества (например, достаточно низкую задержку и достаточную скорость передачи данных) во избежание снижения производительности предварительного кодирования в системе MU-MAS.In one embodiment, a particular UE is in a coverage area served by a first DRAN network 301 and an adjacent DRAN network 302. In such an embodiment, the adjacent DRAN network 302 only performs baseband processing in the MU-MAS system for this UE at the same time as the first DRAN network 301 301 processes the MU-MAS system. The adjacent DRAN network 302 does not manage any VRI point for this UE, because the VRI point for this UE is already running in the first DRAN network 301 . To organize joint precoding between the first and adjacent DRANs, the VRM in the first DRAN 301 and the VRM in the adjacent DRAN 302 exchange baseband information via the cloud VRM 304 and links 305 . Links 305 are any wired (eg, fiber, DSL, cable) or wireless (eg, line-of-sight) links that provide a connection of adequate quality (eg, sufficiently low latency and sufficient data rate) to avoid performance degradation of precoding in the MU-MAS system.

В другом варианте осуществления конкретное устройство UE перемещается за пределы зоны покрытия первой сети 301 DRAN в зону покрытия смежной сети 303 DRAN. В таком варианте осуществления точка VRI, связанная с этим устройством UE, «телепортируется» из первой сети 301 DRAN в смежную сеть 303 DRAN. Под «точкой, которую телепортируют» или «телепортацией точки VRI» понимают процесс передачи информации о состоянии точки VRI из сети 301 DRAN в сеть 303 DRAN, при котором точка VRI перестает функционировать в пределах сети 301 DRAN и начинает функционировать в пределах сети 303 DRAN. В идеальном варианте телепортация точки VRI происходит достаточно быстро с точки зрения устройства UE, обслуживаемого телепортированной точкой VRI, при этом оно не испытывает обрывов передачи потока данных от точки VRI. В одном варианте осуществления, если точка VRI после телепортации начинает функционировать с задержкой, перед телепортацией точки VRI устройство UE, обслуживаемое этой точкой VRI, переводят в состояние, в котором оно не будет прерывать соединение или иным образом переходить в нежелательное состояние до запуска точки VRI в смежной сети 303 DRAN, и точка VRI продолжит обслуживать устройство UE. Телепортацию точки VRI обеспечивает облачный диспетчер VCM 306, который соединяет диспетчер VCM в первой сети 301 DRAN с диспетчером VCM в смежной сети 303 DRAN. Проводные или беспроводные линии 307 связи между диспетчерами VCM не имеют таких ограничений, как линии 305 связи между диспетчерами VRM, поскольку они только передают данные и не влияют на производительность предварительного кодирования в системе MU-MAS. В аналогичном варианте осуществления изобретения между первой сетью 301 DRAN и смежной сетью 303 DRAN используют дополнительные линии 305 связи для соединения диспетчеров VRM этих сетей, которые могут обеспечивать соединение надлежащего качества (например, достаточно низкую задержку и достаточную скорость передачи данных) для предотвращения снижения производительности предварительного кодирования в системе MU-MAS. В одном варианте осуществления изобретения шлюзы первой и смежной сетей DRAN соединены с облачным шлюзом 308, который управляет трансляцией всех сетевых адресов (или IP-адресов) в сетях DRAN.In another embodiment, a particular UE device moves outside the coverage area of the first DRAN network 301 to the coverage area of an adjacent DRAN network 303. In such an embodiment, the VRI point associated with this UE is "teleported" from the first DRAN network 301 to the adjacent DRAN network 303. By “teleporting point” or “VRI point teleportation” is meant the process of transferring the status information of a VRI point from the DRAN network 301 to the DRAN network 303, in which the VRI point ceases to function within the DRAN network 301 and begins to function within the DRAN network 303. Ideally, the teleportation of the VRI point is fast enough from the point of view of the UE served by the teleported VRI point, while it does not experience interruptions in the data stream from the VRI point. In one embodiment, if a post-teleportation VRI starts to function with a delay, before the teleportation of the VRI, the UE served by this VRI is put into a state in which it will not drop the connection or otherwise enter an undesired state until the VRI starts in adjacent DRAN 303 and the VRI will continue to serve the UE. The teleportation of the VRI point is provided by the cloud VCM 306, which connects the VCM in the first DRAN network 301 to the VCM in the adjacent DRAN network 303. Wired or wireless links 307 between VCMs do not have the same limitations as links 305 between VRMs because they only transmit data and do not affect precoding performance in a MU-MAS system. In a similar embodiment of the invention, additional links 305 are used between the first DRAN network 301 and the adjacent DRAN network 303 to connect the VRMs of these networks, which can provide a connection of adequate quality (for example, sufficiently low delay and sufficient data rate) to prevent performance degradation of the preliminary coding in the MU-MAS system. In one embodiment of the invention, the gateways of the first and adjacent DRANs are connected to a cloud gateway 308 that manages the translation of all network addresses (or IP addresses) in the DRANs.

В одном варианте осуществления изобретения телепортация точки VRI происходит между сетью DRAN, описанной в настоящей заявке, и любой смежной беспроводной сетью 401, как показано на фиг. 4. Представленная в качестве примера, без ограничений, беспроводная сеть 401 может представлять собой любую традиционную сотовую сеть (например, GSM, 3G, HSPA+, LTE, LTE-A) или беспроводную локальную сеть (WLAN, например, Wi-Fi). Поскольку точку VRI телепортируют из сети DRAN в смежную беспроводную сеть 401, выполняют эстафетную передачу устройства UE из одной сети в другую, и беспроводное соединение продолжает функционировать.In one embodiment of the invention, VRI point teleportation occurs between the DRAN described herein and any adjacent wireless network 401, as shown in FIG. 4. Exemplary without limitation, wireless network 401 can be any conventional cellular network (eg, GSM, 3G, HSPA+, LTE, LTE-A) or wireless local area network (WLAN, eg, Wi-Fi). Since the VRI is teleported from the DRAN to the adjacent wireless network 401, the UE is handed over from one network to another, and the wireless connection continues to operate.

В одном варианте осуществления смежная беспроводная сеть 401 представляет собой сеть LTE, показанную на фиг. 5. В таком варианте осуществления облачный диспетчер 502 VCM подключен к узлу 501 управления мобильностью (MME) стандарта LTE. Вся информация об идентификации, аутентификации и мобильности каждого устройства UE, передаваемая между сетями LTE и DRAN, передается между узлом 501 MME и облачным диспетчером 502 VCM. В аналогичном варианте осуществления узел MME соединяют с одной или множеством станций 503 eNodeB, подключенными к устройству 504 UE через беспроводную сотовую сеть. Станции eNodeB подключают к сети 507 через обслуживающий шлюз 505 (S-GW) и шлюз 506 сети пакетной передачи данных (P-GW).In one embodiment, adjacent wireless network 401 is the LTE network shown in FIG. 5. In such an embodiment, the cloud VCM 502 is connected to an LTE mobility management (MME) node 501 . All information about the identification, authentication and mobility of each UE, transmitted between the networks of LTE and DRAN, is transmitted between the node 501 MME and the cloud manager 502 VCM. In a similar embodiment, the MME is connected to one or more eNodeBs 503 connected to the UE 504 via a wireless cellular network. The eNodeBs are connected to the network 507 via a serving gateway 505 (S-GW) and a packet data network gateway 506 (P-GW).

2. Системы и способы обработки нисходящей (DL) и восходящей (UL) линий связи в системе МU-MAS2. Downlink (DL) and Uplink (UL) Processing Systems and Methods in a MU-MAS System

Типичная нисходящая (DL) беспроводная линия связи состоит из широковещательных физических каналов, передающих информацию для всей соты, и выделенных физических каналов с информацией и данными для конкретного устройства UE. Например, стандарт LTE определяет широковещательные каналы, такие как P-SS и S-SS (используются для синхронизации на устройстве UE), MIB и PDCCH, а также каналы для передачи данных на конкретное устройство UE, такие как PDSCH. В одном варианте осуществления настоящего изобретения все широковещательные каналы стандарта LTE (например, P-SS, S-SS, MIC, PDCCH) предварительно кодируют так, что каждое устройство UE принимает только предназначенную ему информацию. В другом варианте осуществления предварительно кодируют только одну часть широковещательного канала, а другую не кодируют. В качестве примера, без ограничений, канал PDCCH содержит широковещательную информацию, а также информацию, предназначенную для одного устройства UE, такую как DCI 1A и DCI 0, используемую для направления устройств UE на блоки ресурсов (RB), которые будут применены в каналах нисходящей (DL) и восходящей (UL) линий связи. В одном варианте осуществления широковещательную информацию канала PDCCH предварительно не кодируют, но предварительно кодируют часть канала, содержащую DCI 1A и 0, таким образом, что каждое устройство UE получает только предназначенную ему информацию о блоках RB, передающих данные.A typical downlink (DL) wireless link consists of broadcast physical channels carrying information for the entire cell and dedicated physical channels with information and data for a particular UE. For example, the LTE standard defines broadcast channels such as P-SS and S-SS (used for synchronization at the UE), MIB and PDCCH, as well as UE-specific data channels such as PDSCH. In one embodiment of the present invention, all LTE broadcast channels (eg, P-SS, S-SS, MIC, PDCCH) are precoded such that each UE receives only its intended information. In another embodiment, only one part of the broadcast channel is pre-coded and the other part is not coded. By way of example and without limitation, the PDCCH contains broadcast information as well as information dedicated to a single UE, such as DCI 1A and DCI 0, used to direct UEs to resource blocks (RBs) to be applied on downlinks ( DL) and uplink (UL) links. In one embodiment, the broadcast information of the PDCCH is not precoded, but the portion of the channel containing DCI 1A and 0 is precoded such that each UE receives only its intended information about the RBs transmitting data.

В другом варианте осуществления изобретения предварительное кодирование применяют ко всем каналам данных или только к их части, например к каналу PDSCH в системах LTE. При применении предварительного кодирования всего канала данных по варианту осуществления, описанному в настоящей заявке, система MU-MAS выделяет всю ширину полосы пропускания каждому устройству UE, и множество потоков данных от множества устройств UE разделяют посредством пространственной обработки. Однако в типичных сценариях большинству устройств UE, если не всем, не требуется вся ширина полосы пропускания (например, около 70 Мбит/с на устройство UE, пиковая скорость передачи данных по линии для конфигурации TDD № 2 в диапазоне частот 20 МГц). Затем в одном варианте осуществления система MU-MAS в настоящей заявке разделяет блоки RB линии DL на множество блоков, как в системах многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и назначает каждый блок подмножеству устройств UE. Все устройства UE в пределах одного блока разделяют посредством предварительного кодирования в системе MU-MAS. В другом варианте осуществления система MU-MAS выделяет разные подкадры линии DL разным подмножествам устройств UE, разделяя таким образом линию DL, как в системах TDMA. Еще в одном варианте осуществления система MU-MAS разделяет блоки RB линии DL на множество блоков между подмножествами устройств UE, как в системах OFDMA, и также выделяет разные подкадры линии DL разным подмножествам устройств UE, как в системах TDMA, используя таким образом и OFMDA, и TDMA для разделения пропускной способности. Например, если в конфигурации TDD № 2 при 20 МГц доступно 10 точек AP, суммарная производительность линии DL составляет 70 Mбит/с × 10 = 700 Мбит/c. Если имеется 10 устройств UE, каждое устройство может одновременно получать 70 Мбит/c. Если имеется 200 устройств UE, и необходимо равномерно разделить суммарную пропускную способность, используя OFDMA, TDMA или их комбинацию, эти 200 устройств UE были бы разделены на 20 групп по 10 устройств UE, при этом каждое устройство UE получит 700 Мбит/c ÷ 200 = 3,5 Мбит/c. В другом примере, если для 10 устройств UE требуется 20 Мбит/c, а остальные устройства UE должны в равной мере использовать оставшуюся полосу, 10 устройств UE будут использовать 20 Мбит/c × 10 = 200 Мбит/c из 700 Мбит/c, а оставшиеся 700 Мбит/c – 200 Мбит/c = 500 Мбит/c будут разделены между оставшимися 200 – 10 = 190 устройствами UE. При этом каждое из оставшихся 90 устройств UE получит 500 Мбит/c ÷ 190 = 2,63 Мбит/c. Поэтому система MU-MAS может поддерживать гораздо большее количество устройств UE, чем имеется точек AP, а общую пропускную способность всех точек AP можно разделять между множеством устройств UE.In another embodiment of the invention, precoding is applied to all or only a portion of the data channels, such as the PDSCH in LTE systems. When applying the precoding of the entire data channel according to the embodiment described in the present application, the MU-MAS system allocates the entire bandwidth to each UE, and multiple data streams from multiple UEs are separated by spatial processing. However, in typical scenarios, most, if not all, UEs do not need all of the bandwidth (eg, about 70 Mbps per UE, peak line rate for TDD configuration #2 in the 20 MHz band). Then, in one embodiment, the MU-MAS system in the present application divides the DL RB blocks into multiple blocks, as in orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and assigns each block to a subset of UEs. All UEs within one block are separated by MU-MAS precoding. In another embodiment, the MU-MAS system allocates different DL subframes to different subsets of UEs, thus separating the DL, as in TDMA systems. In yet another embodiment, the MU-MAS partitions DL RBs into multiple blocks between subsets of UEs, as in OFDMA systems, and also allocates different DL subframes to different subsets of UEs, as in TDMA systems, thus using OFMDA, and TDMA for bandwidth sharing. For example, if 10 APs are available in TDD configuration #2 at 20 MHz, the total DL throughput is 70 Mbps × 10 = 700 Mbps. If there are 10 UEs, each device can receive 70 Mbps at the same time. If there are 200 UEs and it is necessary to evenly divide the total throughput using OFDMA, TDMA or a combination of these, these 200 UEs would be divided into 20 groups of 10 UEs, with each UE receiving 700 Mbps ÷ 200 = 3.5 Mbps. In another example, if 10 UEs require 20 Mbps and the remaining UEs must use the remaining bandwidth equally, 10 UEs will use 20 Mbps × 10 = 200 Mbps out of 700 Mbps, and the remaining 700 Mbps - 200 Mbps = 500 Mbps will be divided among the remaining 200 - 10 = 190 UEs. In this case, each of the remaining 90 UEs will receive 500 Mbps ÷ 190 = 2.63 Mbps. Therefore, a MU-MAS system can support a much larger number of UEs than there are APs, and the total throughput of all APs can be shared among multiple UEs.

Для канала UL стандарт LTE определяет традиционные методики обеспечения многостанционного доступа, такие как TDMA или SC-FDMA. В одном варианте осуществления настоящего изобретения предварительное кодирование в системе MU-MAS выполняют на линии DL таким образом, чтобы назначить предоставление линии UL разным устройствам UE для обеспечения методик многостанционного доступа TDMA и SC-FDMA. Таким образом, общую пропускную способность линии UL можно разделять между устройствами UE, количество которых значительно превосходит количество точек AP.For the UL link, the LTE standard defines conventional multiple access techniques such as TDMA or SC-FDMA. In one embodiment of the present invention, MU-MAS precoding is performed on the DL link so as to assign UL link assignment to different UEs to support TDMA and SC-FDMA multiple access techniques. Thus, the total capacity of the UL link can be divided among UEs that far outnumber the number of APs.

Если устройств UE больше, чем точек AP, и общую пропускную способность разделяют между устройствами UE, как описано выше, в одном варианте осуществления система MU-MAS поддерживает точку VRI для каждого устройства UE, а диспетчер VRM управляет точками VRI так, что точки VRI используют блоки RB и предоставления ресурса в соответствии с выбранной системой(-ами) OFDMA, TDMA или SC-FDMA, использованной(-ыми) для разделения общей пропускной способности. В другом варианте осуществления одна или более отдельных точек VRI могут поддерживать множество устройств UE и управлять планированием распределения пропускной способности между этими устройствами UE посредством методик OFDMA, TDMA или SC-FDMA.If there are more UEs than APs and the total bandwidth is shared among the UEs as described above, in one embodiment, the MU-MAS maintains a VRI for each UE and the VRM manages the VRIs such that the VRIs use RBs and resource grants according to the selected OFDMA, TDMA or SC-FDMA system(s) used to share the total bandwidth. In another embodiment, one or more individual VRI points may support multiple UEs and manage the scheduling of bandwidth allocation among those UEs via OFDMA, TDMA, or SC-FDMA techniques.

В другом варианте осуществления планирование распределения пропускной способности основано на балансировке нагрузки запросов пользователей с применением любого из множества методик предшествующего уровня техники, в зависимости от политик и целевых показателей производительности системы. В другом варианте осуществления планирование зависит от требований к качеству обслуживания (QoS) для конкретных устройств UE (например, таких, которые оплачивают определенный уровень обслуживания, предоставляющий фиксированный уровень пропускной способности) или для определенных типов данных (например, видео для услуг телевидения).In another embodiment, bandwidth allocation scheduling is based on load balancing user requests using any of a variety of prior art techniques, depending on policies and system performance targets. In another embodiment, scheduling depends on quality of service (QoS) requirements for specific UEs (eg, those that pay for a certain level of service providing a fixed level of bandwidth) or for certain types of data (eg, video for television services).

В другом варианте осуществления для улучшения качества линии связи выбирают приемную антенну линии UL. В данном способе диспетчер VRM оценивает качество канала линии UL на основании сигнальной информации, переданной устройствами UE (например, SRS, DMRS), и определяет лучшие приемные антенны для разных устройств UE в линии UL. Затем диспетчер VRM назначает одну приемную антенну каждому устройству UE для улучшения качества его линии связи. В другом варианте осуществления выбор приемной антенны используют для уменьшения перекрестных помех между разными полосами частот, вызванных использованием схемы SC-FDMA. Существенное преимущество этого метода заключается в возможности передачи данных устройством UE по линии UL только до ближайшей точки AP. В таком случае устройство UE может значительно снизить мощность передачи, необходимую для достижения ближайшей точки AP, продлевая таким образом время работы батареи. В аналогичном варианте осуществления используют разные коэффициенты масштабирования мощности для канала передачи данных линии UL и сигнального канала линии UL. В одном примере осуществления мощность сигнального канала линии UL (например, SRS) увеличивают по сравнению с мощностью канала передачи данных для обеспечения оценивания информации CSI линии UL и предварительного кодирования в системе MU-MAS (с использованием принципа взаимности каналов UL/DL в системах TDD) от множества точек AP, при этом ограничивая мощность, необходимую для передачи данных линии UL. В аналогичном варианте осуществления диспетчер VRM регулирует уровни мощности сигнализации линии UL и канала данных линии UL посредством сигнализации линии DL на основании способов управления мощностью передачи, которые выравнивают относительную мощность, передаваемую на разные устройства UE и принимаемую от них.In another embodiment, a UL link receive antenna is selected to improve link quality. In this method, the VRM estimates the channel quality of the UL based on the signaling information transmitted by the UEs (eg, SRS, DMRS) and determines the best receive antennas for different UEs in the UL. The VRM then assigns one receive antenna to each UE to improve its link quality. In another embodiment, receive antenna selection is used to reduce crosstalk between different frequency bands caused by the use of the SC-FDMA scheme. A significant advantage of this method is that the UE can only transmit data over the UL link to the closest AP. In such a case, the UE can significantly reduce the transmit power required to reach the nearest AP, thus prolonging the battery life. In a similar embodiment, different power scaling factors are used for the UL data channel and the UL signaling channel. In one embodiment, the UL signaling channel power (e.g., SRS) is increased over the data link power to allow UL CSI estimation and precoding in a MU-MAS system (using UL/DL channel reciprocity in TDD systems) from a plurality of APs, while limiting the power required to transmit UL data. In a similar embodiment, the VRM adjusts the power levels of the UL signaling and the UL data channel by DL signaling based on transmit power control techniques that equalize the relative power transmitted to and received from different UEs.

В другом варианте осуществления для улучшения качества сигнала, передаваемого от каждого устройства UE к множеству точек AP, на приемнике линии UL применяют объединение сигналов с максимальным отношением (MRC). В другом варианте осуществления для различения потоков данных, получаемых от разных областей когерентности устройств UE, к линии UL применяют метод обращения в ноль незначащих компонентов (ZF), или метод минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), или последовательное подавление помех (SIC), или прочие нелинейные методы или метод предварительного кодирования, используемый для предварительного кодирования линии DL. В аналогичном варианте осуществления пространственную обработку приемника применяют к каналу передачи данных линии UL (например, PUSCH), к каналу управления линии UL (например, PUCCH) или к обоим каналам.In another embodiment, maximum ratio combining (MRC) is applied at the UL receiver to improve the quality of the signal transmitted from each UE to multiple APs. In another embodiment, in order to distinguish between data streams received from different coherence regions of UEs, a zero-to-zero (ZF) technique, or a minimum mean square error (MMSE) technique, or successive interference cancellation (SIC), or others are applied to the UL line. non-linear methods or the precoding method used to precode the DL line. In a similar embodiment, receiver spatial processing is applied to the UL data channel (eg, PUSCH), the UL control channel (eg, PUCCH), or both.

3. Системы и способы одновременного использования диапазона частот в активно используемом диапазоне частот3. Systems and methods for simultaneous use of a frequency band in an actively used frequency band

Как подробно описано в разделе «Предпосылки создания изобретения» выше и показано на фиг. 6 и фиг. 7, использование мобильных данных резко изменилось с преобладания в значительной степени симметричных голосовых данных на преобладание высокоасимметричных неголосовых данных, в частности мультимедийных данных, таких как потоковое видео. Большинство развернутых сетей мобильной связи LTE в мире представляют собой сети FDD LTE, физический уровень которых показан в верхней половине фиг. 8, и который имеет фиксированные, симметричные восходящие линии связи (UL) и нисходящие линии связи (DL), в результате чего, в то время как каналы линии DL становятся все более перегруженными из-за экспоненциального роста данных в каналах линии DL относительно данных линии UL, каналы данных линии UL все чаще используют недостаточно.As detailed in the Background of the Invention section above and shown in FIG. 6 and FIG. 7, mobile data usage has changed dramatically from being dominated by highly symmetrical voice data to being dominated by highly asymmetric non-voice data, in particular multimedia data such as video streaming. Most of the deployed LTE mobile networks in the world are FDD LTE networks, the physical layer of which is shown in the upper half of FIG. 8, and which has fixed, symmetrical uplinks (UL) and downlinks (DL), with the result that while the DL channels become increasingly congested due to exponential data growth in the DL channels relative to the link data UL, UL line data channels are increasingly underused.

Стандарт LTE также поддерживает режим TDD LTE (также называемый TD-LTE), структуру физического уровня которого показывают в нижней половине фиг. 8, при этом оператор мобильной связи может выбирать, будут ли каналы линии UL и DL симметричными (как показано на этой фигуре) или асимметричными (например, когда для одного из каналов линии DL или UL будет выделено больше подкадров), и в результате, если каналы линии DL становятся более перегруженными из-за экспоненциального увеличения объема данных линии DL относительно данных линии UL, оператор мобильной связи может решить выделить больше подкадров для DL, чем для UL. Например, в одной конфигурации TD-LTE для пропускной способности линий DL и UL поддерживают отношение 8 : 1, при котором для линии DL выделяют в 8 раз больше подкадров, чем для линии UL.The LTE standard also supports the TDD LTE mode (also referred to as TD-LTE), whose physical layer structure is shown in the lower half of FIG. 8, the mobile operator can choose whether the UL and DL channels are symmetrical (as shown in this figure) or asymmetric (eg, when more subframes are allocated to one of the DL or UL channels), and as a result, if DL channels become more congested due to the exponential increase in DL data over UL data, the mobile operator may decide to allocate more subframes to DL than to UL. For example, in one TD-LTE configuration, the throughput of the DL and UL links are maintained at a ratio of 8 : 1, in which 8 times more subframes are allocated to the DL link than to the UL link.

Если не принимать во внимание тот факт, что один из каналов системы TD-LTE является двунаправленным, структура и компоненты систем TD-LTE и FDD LTE являются практически идентичными. В обоих режимах каждый кадр имеет длительность 10 мс и состоит из десяти подкадров, имеющих длительность 1 мс. Схемы модуляции и кодирования практически идентичны, а верхние уровни стека протоколов фактически являются одинаковыми. В обоих случаях эталонное время и опорную частоту для всего пользовательского оборудования (UE) (например, мобильных телефонов, планшетов) предоставляет станция eNodeB (базовая станция стека протоколов LTE) (по каналу линии DL в сетях FDD LTE и во время подкадров линии DL в сетях TD-LTE).Apart from the fact that one of the channels of the TD-LTE system is bidirectional, the structure and components of the TD-LTE and FDD LTE systems are almost identical. In both modes, each frame has a duration of 10 ms and consists of ten subframes having a duration of 1 ms. The modulation and coding schemes are almost identical, and the upper layers of the protocol stack are in fact the same. In both cases, the reference time and reference frequency for all user equipment (UE) (e.g. mobile phones, tablets) is provided by the eNodeB (base station of the LTE protocol stack) (over the DL channel in FDD LTE networks and during DL subframes in networks TD-LTE).

Следует отметить тот факт, что как в случае FDD, так и в случае TDD LTE сеть может быть сконфигурирована таким образом, что устройство UE сможет передавать данные линии UL только после получения предоставления от станции eNodeB посредством передачи линии DL. Таким образом, станция eNodeB не только контролирует, когда она передает данные линии DL, но она также контролирует, когда устройства UE могут передавать данные линии UL.It should be noted that in both FDD and TDD LTE cases, the network can be configured such that the UE can only transmit UL data after receiving a grant from the eNodeB via DL transmission. Thus, the eNodeB not only controls when it transmits DL data, but it also controls when UEs can transmit UL data.

Кроме того, следует отметить тот факт, что в устройстве UE сети LTE FDD приемник настраивают только на его канал линии DL, при этом в нем нет приемника, настроенного на его канал линии UL. Поэтому устройство UE с режимом FDD не воспринимает какие-либо данные, которые передают по каналу линии UL другим устройством.In addition, it should be noted that in the LTE FDD UE, the receiver is tuned to its DL channel only, and it does not have a receiver tuned to its UL channel. Therefore, the FDD mode UE does not receive any data that is transmitted on the UL channel by another device.

Кроме того, все устройства UE LTE, независимо, используют ли режим FDD или TDD, даже в тех случаях, когда их приемники настраивают на определенный канал, отличающийся от указанного всем устройствам UE (или конкретному устройству UE) с использованием определенных сигналов управления, с помощью которых поддерживают синхронизацию времени и подключение к сети или дают указания, в какое время и на какой частоте необходимо принимать данные, игнорируют те данные линии DL, которые не предназначены для них. Или, другими словами, только данные линии DL, имеющие отношение к конкретному устройству UE LTE и представляющие собой либо информацию управления, либо данные, которые передают устройству UE. В любое другое время, независимо от того, используют ли линию DL для другого устройства UE, не используют совсем или используют с целью, не предусмотренной стандартом LTE, устройство UE не принимает передачи от линии DL, которые не являются информацией управления или данными линии DL, относящимися к этому устройству UE. Таким образом, приемники LTE, независимо от того, используют ли режим FDD или TDD, получают только данные управления, предназначенные для всех устройств UE или для данного устройства UE, или принимают данные для данного устройства UE. Все другие передачи в канале линии DL игнорируют.In addition, all LTE UEs, regardless of whether they use FDD or TDD mode, even when their receivers are tuned to a specific channel different from that specified to all UEs (or a specific UE) using certain control signals, with which support time synchronization and network connection or give instructions at what time and on what frequency to receive data, ignore DL data that is not intended for them. Or, in other words, only DL data related to a particular LTE UE, which is either control information or data that is transmitted to the UE. At any other time, whether the DL is used for another UE, is not used at all, or is used for a purpose other than the LTE standard, the UE does not receive transmissions from the DL that are not control information or DL data, related to this UE. Thus, LTE receivers, whether using FDD or TDD mode, receive only control data intended for all UEs or for a given UE, or receive data for a given UE. All other transmissions on the DL channel are ignored.

На фиг. 9 показано, как сети FDD и TDD могут одновременно использовать активно используемый диапазон частот FDD. На двух верхних строках с прямоугольниками, обозначенными «FDD LTE 910», показан один интервал кадра LTE (10 мс), состоящий из десяти интервалов подкадров 1 мс, как в каналах восходящей линии связи (UL), так и нисходящей линии связи (DL). На этой фигуре показан тип асимметричной передачи данных, которая становится все более типичной (например, при передаче по нисходящей линии связи потокового видео), при которой данных линии DL гораздо больше, чем данных линии UL. Прямоугольники со сплошным контуром, заполненные наклонными линиями (например, прямоугольник 912 и прямоугольники 911), обозначают подкадры, в которых передают данные, а пустые прямоугольники с пунктирным контуром (например, прямоугольники 914) обозначают неиспользуемые подкадры, в которых не передают никакие данные (т.е. в канале нет передач в течение интервала подкадра). Прямоугольники 911 представляют собой 2 из 10 подкадров линии DL, все из которых содержат данные. Прямоугольник 912 представляет собой 1 подкадр линии UL, который имеет данные. Прямоугольники 914 представляют собой 3 из 9 неиспользуемых подкадров линии UL, в которых отсутствуют передачи данных.In FIG. 9 shows how FDD and TDD networks can use the actively used FDD frequency band at the same time. The top two rows with boxes labeled "FDD LTE 910" show one LTE frame interval (10 ms) consisting of ten 1 ms subframe intervals in both uplink (UL) and downlink (DL) channels. . This figure shows the type of asymmetric data transmission that is becoming more common (eg, video streaming downlink) in which there is much more DL data than UL data. Solid rectangles filled with slanted lines (for example, box 912 and boxes 911) indicate subframes in which data is transmitted, and empty boxes with dashed outline (for example, boxes 914) indicate unused subframes in which no data is transmitted (t i.e. there are no transmissions in the channel during the subframe interval). Rectangles 911 represent 2 of 10 DL subframes, all of which contain data. Rectangle 912 represents 1 UL subframe that has data. Rectangles 914 represent 3 out of 9 unused UL subframes with no data transmissions.

На двух средних строках с прямоугольниками на фиг. 9, обозначенными «TDD LTE 920», показан один интервал кадра LTE (10 мс), состоящий из 10 интервалов подкадра по 1 мс, включающий в себя 2 «специальных» интервала подкадра, но, в отличие от строк FDD LTE 910, обе строки с прямоугольниками в строке с TDD LTE 920 не только совместно применяют один и тот же диапазон частот, но и используют один и тот же диапазон частот совместно с восходящей линией связи системы FDD. На этой фигуре показана асимметричная передача данных, при которой для передачи данных используют 4 подкадра линии DL и 3 подкадра линии UL. Прямоугольники со сплошным контуром, заполненные наклонными линиями (например, прямоугольник 921, прямоугольник 922 и прямоугольник 923), обозначают подкадры, в которых передают данные, а пустой прямоугольник с пунктирным контуром (например, прямоугольник 924) обозначает неиспользуемый подкадр, в которых не передают какие-либо данные (т.е. в канале нет передач данных в течение интервала подкадра). Прямоугольник 921 представляет собой 1 из 4 подкадров линии DL, каждый из которых содержит данные. Прямоугольник 922 представляет собой 1 из 3 подкадров линии UL, каждый из которых содержит данные. Прямоугольник 924 представляет собой 1 подкадр линии UL, в котором отсутствуют данные.On the two middle rows with rectangles in FIG. 9, labeled "TDD LTE 920", shows one LTE frame interval (10 ms), consisting of 10 subframe intervals of 1 ms, including 2 "special" subframe intervals, but, unlike the FDD lines of LTE 910, both lines with boxes in a row with TDD LTE 920 not only share the same frequency band, but also share the same frequency band with the uplink of the FDD system. This figure shows asymmetric data transmission in which 4 DL subframes and 3 UL subframes are used for data transmission. Solid rectangles filled with slanted lines (for example, box 921, box 922, and box 923) indicate subframes in which data is transmitted, and an empty box with dashed outline (for example, box 924) indicates an unused subframe in which no data is transmitted. -either data (i.e., there are no data transmissions on the channel during the subframe interval). Rectangle 921 represents 1 of 4 DL subframes, each containing data. Rectangle 922 represents 1 of 3 UL subframes, each containing data. Rectangle 924 represents 1 UL subframe with no data.

Третья пара строк с прямоугольниками на фиг. 9, обозначенная «FDD + TDD LTE 930», отображает один интервал кадра LTE (10 мс), состоящий из 10 интервалов подкадров по 1 мс, включающий 2 «специальных» интервала подкадров, и демонстрирует одновременную работу системы LTE FDD 910 и системы TDD LTE 920, при которой система TDD LTE 920 использует тот же диапазон частот, что и восходящая линия связи FDD LTE 910. Эти две системы не мешают друг другу, поскольку: (а) в течение интервала подкадра 912, в момент которого система FDD LTE 910 осуществляет передачу данных линии UL, в системе TDD LTE 920 используют интервал ожидания 924, при котором данные не передают ни по линии UL, ни по линии DL; и (b) в течение интервалов подкадра, в момент которых система TDD LTE 920 осуществляет передачу данных по линии UL или DL (например, 921, 923 и 922), в системе FDD LTE 910 используют интервалы ожидания линии UL (например, подкадры ожидания 914 линии UL), в течение которых отсутствует передача данных линии UL. Таким образом, две системы работают одновременно, используя один диапазон частот, не оказывая взаимного влияния друг на друга.The third pair of rows with rectangles in FIG. 9, labeled "FDD + TDD LTE 930", displays one LTE frame interval (10ms) consisting of 10 subframe intervals of 1ms, including 2 "special" subframe intervals, and demonstrates the simultaneous operation of the FDD 910 LTE system and the LTE TDD system 920 where the TDD LTE system 920 uses the same frequency band as the FDD LTE 910 uplink. The two systems do not interfere with each other because: data transmission of the UL link, in the TDD LTE system 920, a sleep interval 924 is used in which data is not transmitted on either the UL link or the DL link; and (b) during the subframe intervals during which the TDD LTE system 920 is transmitting data on the UL or DL link (e.g., 921, 923, and 922), the FDD LTE system 910 uses UL latency intervals (e.g., wait subframes 914 UL line) during which there is no UL line data transmission. Thus, the two systems operate simultaneously using the same frequency band without mutually influencing each other.

Для того чтобы сети FDD LTE 910 и TDD LTE 920 работали одновременно, используя один и тот же диапазон частот, их работа должна быть скоординирована либо одной станцией eNodeB, которая сконфигурирована для одновременной работы двух сетей в одном диапазоне частот, либо путем координации работы станции eNodeB существующей сети TDD LTE 920 и второго контроллера сети, которым может быть вторая станция eNodeB или другая система, которая совместима по способу синхронизации и структуре кадров, такая как распределенная антенная система MU-MAS C-RAN с распределенным входом — распределенным выходом, описанная в разделах 1 и 2 выше, а также в смежных патентах и заявках. В любом из этих случаев кадры обоих систем FDD LTE 910 и TDD LTE 920 должны быть синхронизированы не только по времени, но и по моменту выделения ресурса подкадра. Например, в случае, показанном на фиг. 9, система, управляющая системой FDD LTE 910, должна будет иметь данные о тех подкадрах линии UL TDD, которые доступны для использования на линии UL (например, что они не будут мешать сигналам управления на линии DL TDD, переданным в подкадрах № 0 и № 5 для синхронизации времени и частоты на устройстве UE), и будет использовать один из этих подкадров для передачи своего подкадра 912 линии UL FDD. Если та же система также управляет системой TDD LTE 920, она также должна будет гарантировать отсутствие запланированной передачи линии UL от устройства TDD в течение этого подкадра 912, а если она не управляет системой TDD LTE 920, она должна будет сообщить системе, управляющей системой TDD LTE 920, о том, что не следует планировать передачу данных линии UL от устройства TDD во время подкадра 912. Конечно, возможна ситуация, когда системе FDD LTE 910 потребуется более одного подкадра линии UL в течение времени действия кадра, в этом случае ее контроллер будет использовать некоторые или все 3 подкадра 922 системы TDD LTE 920 для своих подкадров линии UL, соответствующим образом управляя этим или сообщая об этом, как описано выше. Обратите внимание на то, что возможна ситуация, при которой в некоторых кадрах по 10 мс все подкадры линии UL выделяют одной из сетей, при этом другой сети подкадры линии UL выделены не будут. Устройства LTE не гарантируют возможности передачи данных линии UL во время каждого кадра (например, когда сеть LTE перегружена, устройство LTE может ожидать возможности передачи множества кадров подряд перед предоставлением ему даже части подкадра линии UL), поэтому один вариант осуществления настоящего изобретения будет функционировать, когда одна сеть использует все доступные подкадры линии UL системы TDD LTE 920 в данном кадре (т.е. другая сеть испытывает нехватку подкадров линии UL). Тем не менее нехватка подкадров одной сети в течение слишком длительной последовательности кадров или возможность передачи слишком малого в совокупности количества кадров линии UL приведет к снижению производительности сети (например, к низкой пропускной способности линии UL или высокой двусторонней задержке), и в какой-то момент устройства LTE, подключенные к сети для передачи данных по линии UL, могут определить, что сеть не пригодна для использования, и отключатся от нее. В этом случае создание соответствующих приоритетов при планировании и парадигм для настройки баланса использования ресурсов подкадра линии UL между сетями FDD LTE 910 и TDD LTE 920 может привести к повышению общей производительности сети и улучшению взаимодействия с пользователем (и/или устройством UE).In order for the FDD LTE 910 and TDD LTE 920 networks to operate simultaneously using the same frequency band, they must be coordinated either by a single eNodeB that is configured to operate two networks simultaneously in the same frequency band, or by coordinating the operation of an eNodeB an existing TDD LTE 920 network and a second network controller, which may be a second eNodeB or another system that is compatible in synchronization method and frame structure, such as the MU-MAS C-RAN distributed antenna system with distributed input - distributed output, described in sections 1 and 2 above and in related patents and applications. In any of these cases, the frames of both FDD LTE 910 and TDD LTE 920 systems must be synchronized not only in time, but also in time of subframe resource allocation. For example, in the case shown in FIG. 9, the system controlling the LTE 910 FDD system will need to be aware of those UL TDD link subframes that are available for use on the UL link (eg, that they will not interfere with the DL TDD control signals transmitted in subframes #0 and # 5 for time and frequency synchronization at the UE) and will use one of these subframes to transmit its UL FDD subframe 912. If the same system also controls the TDD LTE 920 system, it will also need to ensure that there is no scheduled transmission of the UL link from the TDD device during this subframe 912, and if it does not control the TDD LTE 920 system, it will need to inform the system that controls the TDD LTE system 920 that UL data transmission from a TDD device should not be scheduled during subframe 912. Of course, it is possible that the LTE FDD system 910 will need more than one UL subframe during the duration of the frame, in which case its controller will use some or all of the 3 subframes 922 of the TDD system of LTE 920 for its UL link subframes, managing it accordingly or reporting it as described above. Note that it is possible that in some 10 ms frames all UL subframes are assigned to one of the networks, while no UL subframes are allocated to the other network. LTE devices do not guarantee the ability to transmit UL data during each frame (for example, when the LTE network is congested, the LTE device may wait for the opportunity to transmit many frames in a row before giving it even a part of the UL subframe), so one embodiment of the present invention will function when one network uses all the available UL subframes of the LTE TDD system 920 in a given frame (ie, the other network runs out of UL subframes). However, running out of subframes on one network for too long a sequence of frames, or the possibility of transmitting too few UL frames in aggregate, will result in network performance degradation (e.g., low UL link throughput or high round-trip delay), and at some point LTE devices connected to a UL data network may determine that the network is unusable and disconnect from it. In this case, establishing appropriate scheduling priorities and paradigms for balancing UL subframe resource usage between FDD LTE 910 and TDD LTE 920 can result in improved overall network performance and improved user (and/or UE) experience.

Для балансировки использования ресурсов подкадра линии UL доступен один инструмент (и для удовлетворения приоритетов оператора сети), который не доступен в отдельной системе FDD LTE, но представляет собой дуплексные конфигурации сети TDD LTE, показанные на фиг. 10. На фиг. 9 показана дуплексная конфигурация 1 TDD LTE системы TDD LTE 920, при которой в 10 подкадрах кадра 10 мс размещают 4 подкадра линии UL, 4 подкадра линии DL и 2 специальных подкадра. Как видно на фиг. 10, существует несколько дуплексных конфигураций сети TDD LTE, которые можно использовать в зависимости от потребностей оператора мобильной связи и характеристик трафика данных, а также для балансировки использования ресурса подкадра линии UL согласно потребностям сети FDD LTE 910. Дуплексную конфигурацию сети TDD LTE также можно изменять по мере изменения характеристик трафика данных. С вариантами осуществления изобретения можно использовать любую из дуплексных конфигураций сети TDD LTE. Например, в конфигурации 1, показанной на фиг. 9, 1 подкадр линии UL был выделен для сети FDD и 3 подкадра линии UL были выделены для сети TDD. Если для сети FDD внезапно потребуется большая пропускная способность линии UL, во время следующего же кадра для сети FDD могут быть выделены 2 подкадра линии UL, при этом 2 подкадра остаются для сети TDD. Таким образом, выделение подкадра линии UL между сетями FDD и TDD может быть чрезвычайно быстрым.One tool is available for balancing UL subframe resource usage (and to satisfy network operator priorities) that is not available in a separate FDD LTE system, but is the TDD LTE network duplex configurations shown in FIG. 10. In FIG. 9 shows the 1 TDD LTE duplex configuration of the TDD LTE system 920, in which 4 UL subframes, 4 DL subframes and 2 special subframes are allocated in 10 subframes of a 10 ms frame. As seen in FIG. 10, there are several duplex configurations of the TDD LTE network that can be used depending on the needs of the mobile operator and the characteristics of data traffic, and to balance the use of the UL subframe resource according to the needs of the FDD LTE network 910. The duplex configuration of the TDD LTE network can also be changed according to as the characteristics of data traffic change. With embodiments of the invention, any of the duplex configurations of the TDD LTE network can be used. For example, in configuration 1 shown in FIG. 9, 1 UL subframe has been allocated to the FDD network and 3 UL subframes have been allocated to the TDD network. If the FDD network suddenly needs more UL bandwidth, 2 UL subframes can be allocated to the FDD network during the next frame, leaving 2 subframes for the TDD network. Thus, allocation of a UL subframe between FDD and TDD networks can be extremely fast.

Обратите внимание на то, что при необходимости выделение ресурса линии UL между сетями FDD LTE 910 и TDD LTE 920 можно выполнять еще точнее, чем на основе подкадров. Можно выделять несколько блоков ресурсов в одном подкадре для устройств FDD, а остальные — для устройств TDD. Например, в стандарте LTE используют методику обеспечения многостанционного доступа SC-FDMA для канала линии UL. Таким образом, можно назначать каналы линии UL устройств FDD и TDD разным блокам ресурсов в пределах одного подкадра по схеме SC-FDMA.Note that UL link resource allocation between FDD LTE 910 and TDD LTE 920 can be performed even more accurately than on a subframe basis, if needed. It is possible to allocate multiple resource blocks in one subframe for FDD devices and the rest for TDD devices. For example, the LTE standard uses the SC-FDMA multiple access technique for a UL link channel. Thus, it is possible to assign UL link channels of FDDs and TDDs to different resource blocks within one subframe according to the SC-FDMA scheme.

Наконец, можно планировать передачу по линии UL системы FDD LTE 910, во время которой будут передаваться данные линии DL системы TDD LTE 920 или специальный подкадр. Одно соображение заключается в том, что устройства UE системы TDD LTE должны с достаточной регулярностью принимать сигналы управления линии DL системы TDD, используемые устройствами UE в сети TDD LTE для поддержания связей и поддержания синхронизации (например, широковещательные сигналы P-SS и S-SS, переданные в подкадрах № 0 и № 5), иначе устройства UE могут отключиться.Finally, it is possible to schedule a transmission on the UL link of the FDD LTE system 910 during which DL data of the TDD LTE system 920 or a special subframe will be transmitted. One consideration is that TDD LTE UEs should receive the TDD DL control signals used by UEs in the TDD LTE network to communicate and maintain synchronization with sufficient regularity (e.g., P-SS and S-SS broadcast signals, transmitted in subframes #0 and #5), otherwise the UEs may disconnect.

На фиг. 11 показана та же концепция, которая показана на фиг. 9 и описана выше, за исключением того, что в качестве совместно применяемого канала выступает канал линии DL FDD, а не канал линии UL FDD. То же заполнение подкадра и обозначение элементов, как и на фиг. 9, используют на фиг. 11, и, как можно видеть, ситуация с трафиком FDD является зеркальной, все подкадры канала линии UL сети FDD LTE 1110 используют для передачи данных, в то время как только 1 из подкадров канала линии DL сети FDD LTE 1110 используют для передачи данных, а все другие подкадры канала линии DL «простаивают» и не участвуют в передаче данных. Аналогичным образом все подкадры линии UL сети TDD LTE 1120 используют для передачи данных, в то время как все, кроме одного, подкадры линии DL сети TDD LTE 1120 используют для передачи данных, и в этом случае частота канала LTE сети TDD LTE 1120 совпадает с частотой канала линии DL сети FDD LTE 1110. Результат объединения сетей FDD LTE 1110 и TDD LTE 1120 показан в виде каналов FDD + TDD LTE 1120. Как и в случае с примером на фиг. 9, можно управлять этими двумя сетями с помощью одного контроллера или путем координации множества контроллеров с диспетчеризацией между ними для обеспечения функционирования обеих сетей согласно настройкам оператора сети, обеспечивая при этом достаточную производительность для пользователей и пользовательских устройств.In FIG. 11 shows the same concept as shown in FIG. 9 and described above, except that the shared channel is the DL FDD link channel and not the UL FDD link channel. The same subframe filling and element designation as in FIG. 9 is used in FIG. 11, and as can be seen, the FDD traffic situation is mirrored, all subframes of the UL channel of the FDD LTE network 1110 are used for data transmission, while only 1 of the subframes of the DL channel of the FDD LTE network 1110 is used for data transmission, and all other DL channel subframes are "idle" and do not participate in data transmission. Similarly, all subframes of the UL link of the TDD LTE network 1120 are used for data transmission, while all but one of the subframes of the DL link of the TDD LTE network 1120 are used for data transmission, in which case the frequency of the LTE channel of the TDD LTE network 1120 is the same as DL channel of FDD LTE 1110. The result of combining FDD LTE 1110 and TDD LTE 1120 is shown as FDD + TDD LTE 1120 channels. As with the example in FIG. 9, it is possible to manage these two networks with a single controller or by coordinating multiple controllers with scheduling between them to ensure that both networks operate according to the network operator's settings while providing sufficient performance for users and user devices.

Обратите внимание на то, что устройства FDD, подключенные к сети FDD LTE 1110, используют линию DL для получения информации управления и синхронизации, а также для получения данных, и они должны принимать сигналы управления достаточно регулярно для сохранения подключения. В одном варианте осуществления изобретения устройства FDD используют широковещательные сигналы, переданные сетью TDD LTE 1120 в подкадрах линии DL (например, в подкадрах № 0 и № 5) для синхронизации времени и частоты. В другом варианте осуществления подкадры № 0 и № 5, используемые для передачи широковещательных сигналов, выделяют для сети FDD LTE 1110 и используют для передачи сигналов синхронизации времени и частоты на каждое устройство FDD.Note that FDDs connected to the FDD LTE 1110 network use the DL line to receive control and timing information, as well as receive data, and they must receive control signals regularly enough to remain connected. In one embodiment, the FDD devices use broadcast signals transmitted by the TDD LTE network 1120 in DL subframes (eg, subframes #0 and #5) for time and frequency synchronization. In another embodiment, subframes #0 and #5 used for transmitting broadcast signals are allocated to the LTE FDD network 1110 and used to transmit time and frequency synchronization signals to each FDD device.

Хотя, как было описано выше, обычно канал линии DL FDD намного больше перегружен, чем канал линии UL FDD, по определенным причинам оператор мобильной связи может захотеть совместно применять именно канал линии DL. Например, для некоторых каналов линии UL может существовать ограничение на использование только в качестве каналов линии UL, выданное регулирующим частотный диапазон органом (например, из-за беспокойства о возможном интерференционном влиянии на соседние полосы частот из-за большой выходной мощности). Кроме того, когда оператор мобильной связи начнет предлагать устройства TDD, совместимые с его диапазоном частот FDD, оператор мобильной связи, скорее всего, увидит, что эти устройства используют диапазон частот более эффективно, чем устройства FDD, из-за чего он может прекратить продажи устройств FDD. По мере постепенной замены старых устройств FDD и увеличения процента устройств TDD оператор может захотеть выделить большую часть своего диапазона частот для устройств TDD, по-прежнему обеспечивая совместимость с остальными устройствами FDD на рынке.Although, as described above, the DL FDD channel is typically much more congested than the UL FDD channel, for certain reasons, the mobile operator may want to share the DL channel. For example, for some UL channels, there may be a restriction to use only as UL channels by the frequency band regulator (for example, due to concerns about possible interference in adjacent frequency bands due to high output power). Also, when a mobile operator starts offering TDD devices that are compatible with its FDD frequency band, the mobile operator will likely see that these devices use the frequency band more efficiently than FDD devices, which may cause it to stop selling the devices. FDD. As older FDDs are gradually replaced and the percentage of TDDs increases, an operator may want to dedicate more of its bandwidth to TDDs while still maintaining compatibility with the rest of the FDDs on the market.

Для этой цели, поскольку все меньше и меньше устройств FDD остается в эксплуатации, оператор может принять решение об использовании как полос UL, так и полос DL для работы в режиме TDD. Это показано на фиг. 12, на которой в сети FDD LTE 1210 используют только один подкадр для линии UL и один для линии DL, а остальные остаются незадействованными. Имеются две сети TDD LTE 1220 и 1230, каждая из которых использует соответственно каналы линий UL и DL системы FDD LTE 1210, в результате чего три сети совместно применяют два канала, как показано в строке FDD + TDD LTE 1240. Применяют все те же гибкие возможности и ограничения, которые были описаны ранее, при этом можно использовать один контроллер для всех 3 сетей или можно использовать множество контроллеров. Две сети TDD могут работать независимо друг от друга или с использованием методики агрегирования несущих частот.For this purpose, as fewer and fewer FDDs remain in service, the operator may decide to use both UL and DL bands for TDD operation. This is shown in FIG. 12, in which only one subframe for the UL link and one for the DL link is used in the FDD LTE network 1210, and the rest are left unused. There are two TDD LTE networks 1220 and 1230, each using the UL and DL links of the FDD LTE 1210 system, respectively, resulting in the three networks sharing two channels as shown in the FDD + TDD LTE 1240 line. All the same flexibility is applied and the limitations that were previously described, one controller can be used for all 3 networks, or multiple controllers can be used. The two TDD networks may operate independently of each other or using a carrier aggregation technique.

Оператор также может полностью отказаться от использования режима TDD, а вместо этого может добавить вторую сеть FDD, работающую в том же диапазоне частот, что и существующая сеть FDD, но с переставленными каналами восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Это показано на фиг. 13, где сеть FDD LTE 1310 используют очень асимметрично с преобладанием данных в канале линии DL, поэтому для канала линии UL используют только один подкадр, и вторую сеть FDD LTE 1320 также используют очень асимметрично с преобладанием данных в канале линии DL, но следует обратить внимание на то, что на фиг. 13 каналы сети FDD LTE 1320 переставлены местами, и канал FDD нисходящей линии связи показан выше канала FDD восходящей линии связи, что отличается от порядка расположения каналов в системе FDD LTE 1310 или от показанного на предыдущих фигурах. В случае обеих сетей FDD LTE 1310 и 1320 в канале линии DL остается один незадействованный подкадр линии DL, который соответствует одному кадру линии UL, который использует другая сеть. При объединении сетей, как показано в строке FDD + TDD LTE 1230, все подкадры в обоих каналах являются подкадрами линии DL, за исключением подкадров 1231 и 1232. Таким образом, 90% подкадров выделены для линии DL, что лучше соответствует претерпевшим изменение характеристикам мобильного трафика, чем симметричное выделение полос частот для линий UL и DL.The operator can also choose not to use the TDD mode entirely, and instead can add a second FDD network operating on the same frequency band as the existing FDD network, but with swapped uplink and downlink channels. This is shown in FIG. 13, where the LTE 1310 FDD network is used very asymmetrically with data dominance in the DL channel, so only one subframe is used for the UL channel, and the second LTE 1320 FDD network is also used very asymmetrically with data dominance in the DL channel, but attention should be paid to what is shown in FIG. 13, the channels of the LTE FDD network 1320 are swapped and the downlink FDD channel is shown above the uplink FDD channel, which is different from the channel order in the LTE FDD system 1310 or shown in previous figures. In the case of both FDD LTE networks 1310 and 1320, one unused DL subframe remains in the DL channel, which corresponds to one UL frame that the other network is using. In network aggregation, as shown in the FDD + TDD line of LTE 1230, all subframes in both channels are DL subframes, except for subframes 1231 and 1232. Thus, 90% of the subframes are allocated to the DL link, which better matches the changed characteristics of mobile traffic than symmetrical allocation of frequency bands for UL and DL links.

Кроме того, такая структура позволяет контроллеру (или контроллерам), который управляет сетью, динамически изменять количество подкадров на линиях UL и DL, выделенных каждой сети на основе принципа «подкадр за подкадром», обеспечивая чрезвычайно быструю адаптацию трафика линий UL/DL, несмотря на то, что устройства FDD используют обе сети.In addition, this structure allows the controller(s) that manages the network to dynamically change the number of subframes on the UL and DL links allocated to each network on a subframe by subframe basis, allowing extremely fast adaptation of UL/DL traffic despite that FDD devices use both networks.

Как и в случае с описанными выше комбинированными сетями FDD/TDD, те же ограничения применяют для режима работы FDD, а именно, что устройства LTE должны в достаточном объеме получать информацию управления и синхронизации для сохранения подключения и качественной работы, для чего им требуется достаточное количество регулярно поступающих кадров линии UL.As with the combined FDD/TDD networks described above, the same constraints apply for the FDD mode of operation, namely that LTE devices must receive sufficient control and synchronization information to maintain connectivity and quality operation, for which they require a sufficient amount of regularly arriving UL line frames.

Две сети FDD могут работать независимо друг от друга или с использованием технологии агрегирования несущих.The two FDD networks can operate independently or using carrier aggregation technology.

В другом варианте осуществления новая сеть (или сети) использует информацию управления, передаваемую по каналу линии DL существующей активной сети (например, сети FDD LTE 910, FDD LTE 1110, FDD LTE 1210 или FDD LTE 1310 на фиг. 9, 11, 12 и 13), с использованием того же канала (например, TDD LTE 920, TDD LTE 1120, TDD LTE 1220 и TDD LTE 1230 или FDD LTE 1320 на фиг. 9, 11, 12 и 13) для определения, какие подкадры, и/или блоки ресурсов, и/или другие интервалы будут оставаться незадействованными. Таким образом, новая(-ые) сеть(-и) может определять, когда она может передавать данные (на линии DL или UL), не мешая существующей активной сети. Этот вариант осуществления позволяет одновременно использовать полосу частот существующей активной сети без каких-либо изменений в существующей активной сети или без зависимости от каких-либо специальных подключений к контроллеру существующей активной сети, поскольку получение данных о том, что передается по линии DL от существующей активной сети, является задачей контроллера новой(-ых) сети(-ей). В другом варианте осуществления требуется единственное изменение в существующей активной сети, заключающееся в предоставлении возможности новой(-ым) сети(-ям) передавать необходимую информацию управления и синхронизации для поддержания соединения с устройствами UE. Например, существующая активная сеть могла быть выполнена с невозможностью передачи данных в течение времени, когда передают данные, необходимые для синхронизации времени и частоты, а в остальном ее работа остается неизменной.In another embodiment, the new network (or networks) uses the control information transmitted over the DL channel of an existing active network (e.g., FDD LTE 910, FDD LTE 1110, FDD LTE 1210, or FDD LTE 1310 networks in FIGS. 9, 11, 12, and 13), using the same channel (e.g. TDD LTE 920, TDD LTE 1120, TDD LTE 1220 and TDD LTE 1230 or FDD LTE 1320 in FIGS. 9, 11, 12 and 13) to determine which subframes, and/or resource blocks, and/or other slots will remain idle. Thus, the new network(s) can determine when it can transmit data (on the DL or UL lines) without interfering with the existing active network. This embodiment allows the simultaneous use of the existing active network's bandwidth without any changes to the existing active network or without depending on any special connections to the existing active network's controller, since obtaining data on what is transmitted on the DL link from the existing active network , is the task of the controller of the new network(s). In another embodiment, the only change required in the existing active network is to allow the new network(s) to transmit the necessary control and synchronization information to maintain connection with the UEs. For example, an existing active network could be configured to be unable to transmit data during the time that data needed to synchronize time and frequency is being transmitted, and otherwise remain unchanged.

Хотя приведенные выше варианты осуществления одновременной поддержки сетей в одном диапазоне частот в качестве примера используют стандарт LTE, подобные методики можно также использовать с другими протоколами беспроводной связи.While the above embodiments of simultaneous support of networks in the same frequency band use the LTE standard as an example, similar techniques can also be used with other wireless communication protocols.

4. Одновременное использование распределенной антенны MU-MAS в активно используемом диапазоне частот4. Simultaneous use of a distributed antenna MU-MAS in an actively used frequency range

Методики распределенной антенной системы MU-MAS (которые вместе упоминаются как DIDO), описанные в разделах 1 и 2, а также в родственных патентах и заявках существенно увеличивают пропускную способность беспроводных сетей, повышают надежность и пропускную способность каждого устройства, а также позволяют снижать стоимость устройств.The MU-MAS distributed antenna system (collectively referred to as DIDO) techniques described in Sections 1 and 2 and related patents and applications significantly increase the capacity of wireless networks, increase the reliability and throughput of each device, and reduce the cost of devices. .

По существу DIDO работает более эффективно в сетях TDD, чем в сетях FDD, поскольку линии UL и DL находятся в одном канале, в результате чего можно использовать тренировочную передачу, принятую в канале линии UL, для получения информации о состоянии канала для канала линии DL путем использования взаимности канала. Кроме того, как было описано выше, режим работы TDD по существу больше подходит для асимметричных мобильных данных, что позволяет более эффективно использовать диапазон частот.As such, DIDO works more efficiently in TDD networks than in FDD networks because UL and DL are on the same channel, whereby the training transmission received on the UL channel can be used to obtain channel state information for the DL channel by using channel reciprocity. In addition, as described above, the TDD mode of operation is inherently more suitable for asymmetric mobile data, which allows more efficient use of the frequency band.

Учитывая тот факт, что большинство развернутых в настоящее время в мире сетей LTE используют режим FDD, используя методики, описанные в разделе 3, можно разворачивать сеть TDD в диапазоне частот, активно используемом сетями FDD, а технологию DIDO можно использовать с этой новой сетью TDD, тем самым значительно увеличивая емкость диапазона частот. Это особенно важно, поскольку частоты УВЧ-диапазона распространяют сигнал гораздо лучше, чем частоты СВЧ-диапазона, но большинство частот УВЧ-диапазона уже используются сетями FDD. Объединив сети TDD на базе технологии DIDO с существующими сетями FDD, работающими в УВЧ-диапазоне частот, можно обеспечивать развертывание исключительно эффективной сети TDD. Например, полоса 44 — это диапазон, используемый для работы в режиме TDD в полосе частот 703–803 МГц, накладывающийся на полосы частот систем FDD, работающих на частоте 700 МГц в США. Устройства, работающие в полосе 44, можно одновременно использовать в той же полосе частот, что и устройства FDD, работающие на частоте 700 МГц, обеспечивая использование технологии DIDO TDD в основной полосе частот.Given the fact that most of the LTE networks currently deployed in the world use the FDD mode, using the techniques described in Section 3, it is possible to deploy a TDD network in the frequency range actively used by FDD networks, and DIDO technology can be used with this new TDD network, thereby greatly increasing the bandwidth capacity. This is especially important because UHF frequencies propagate much better than microwave frequencies, but most UHF frequencies are already used by FDD networks. By combining DIDO-based TDD networks with existing FDD networks operating in the UHF band, an exceptionally efficient TDD network can be deployed. For example, band 44 is the band used for TDD operation in the 703-803 MHz band, which overlaps with the 700 MHz FDD bands in the United States. Devices operating in band 44 can be used simultaneously in the same frequency band as FDD devices operating at 700 MHz, enabling DIDO TDD technology to be used in the baseband.

Технология DIDO не накладывает новые значительные ограничения на методики объединения диапазона частот, описанные выше. Сеть DRAN 104, показанная на фиг. 1, будет либо заменять существующую станцию eNodeBs в зоне покрытия, либо координировать работу с существующей станцией eNodeBs 401, как показано на фиг. 4, для каждой из методик совместного применения подкадров (или блоков ресурсов), описанных выше.DIDO technology does not impose significant new restrictions on the frequency band combining techniques described above. DRAN 104 shown in FIG. 1 will either replace the existing eNodeBs in the coverage area or coordinate with the existing eNodeBs 401 as shown in FIG. 4 for each of the subframe (or resource block) sharing techniques described above.

Следует отметить, что если система DIDO управляет всей системой и предоставляет станцию eNodeB для сети FDD, то система DIDO может использовать подготовительный сигнал, такой как сигнал SRS на линии UL от устройств FDD, для декодирования посредством пространственной обработки линии UL множества существующих устройств FDD одновременно и в той же полосе частот, соответственно, значительно увеличивая спектральную эффективность существующего канала линии UL системы FDD, а также снижая требуемую мощность на линии UL (и/или обеспечивая прием сигнала лучшего качества), поскольку распределенные точки AP DIDO, скорее всего, находятся ближе к устройствам UE, чем одна базовая станция сотовой связи, а также могут использовать методики сложения сигналов, такие как объединение сигналов с максимальным отношением (MRC) или другие методики, которые описаны ранее для технологии DIDO.It should be noted that if the DIDO system manages the entire system and provides an eNodeB for the FDD network, then the DIDO system can use a preparation signal, such as the SRS signal on the UL line from the FDD devices, to decode, by UL spatial processing, a plurality of existing FDD devices simultaneously and in the same frequency band, respectively, greatly increasing the spectral efficiency of the existing FDD UL channel, as well as reducing the required power on the UL link (and/or providing better signal reception), since distributed DIDO APs are likely to be closer to UEs than a single cellular base station, and may also use signal combining techniques such as Maximum Ratio Combining (MRC) or other techniques as previously described for DIDO technology.

Таким образом, система DIDO может заменять существующую станцию eNodeBs и одновременно использовать существующие полосы частот с устройствами DIDO TDD, также применяя все преимущества технологии DIDO на линии UL существующих устройств FDD, которые уже развернуты.In this way, a DIDO system can replace existing eNodeBs and simultaneously use existing frequency bands with DIDO TDD devices, while also taking full advantage of DIDO technology on the UL link of existing FDD devices that are already deployed.

5. Снижение уровня помех в активно используемом диапазоне частот5. Reducing the level of interference in the actively used frequency range

Как было указано ранее, если сеть TDD развернута на частотах линий UL или DL из полосы частот, которая была выделена как полоса FDD, могут возникнуть проблемы с помехами в смежных полосах, связанные с выходной мощностью. Это может быть вызвано помехами внеполосного излучения (OOBE), и/или «блокировкой» приемника, или «снижением чувствительности» приемника. OOBE означает излучение энергии за пределами выделенной полосы. OOBE, как правило, имеет наибольшую мощность на частотах, непосредственно примыкающих к полосе передачи, и, как правило, ослабевает для частот, которые более удалены от полосы передачи. Термины «блокировка приемника» или «снижение чувствительности приемника» относятся ко входному усилителю приемника, у которого снижается чувствительность к требуемому внутриполосному сигналу из-за присутствия мощного внеполосного сигнала, как правило, в ближней полосе.As previously stated, if a TDD network is deployed on UL or DL link frequencies from a frequency band that has been allocated as an FDD band, there may be problems with output power-related interference in adjacent bands. This can be caused by out-of-band emission (OOBE) interference and/or receiver "locking" or "desensitizing" the receiver. OOBE stands for energy emission outside of the allocated bandwidth. OOBE tends to be strongest at frequencies immediately adjacent to the transmission band and tends to be attenuated for frequencies farther from the transmission band. The terms "receiver blocking" or "receiver desensitization" refer to a receiver input amplifier that is desensitized to the desired in-band signal due to the presence of a strong out-of-band signal, typically in the near band.

Когда регулирующие органы (например, FCC) выделяют диапазон частот в смежных полосах для использования множеством операторов мобильной связи или другими пользователями диапазона частот, как правило, устанавливают правила по ограничению OOBE и уровней мощности так, чтобы мобильные устройства (например, мобильные телефоны) и базовые станции можно было изготовлять в соответствии с фактическими характеристиками, учитывающими технологии, доступные на момент принятия нормативного акта. Дополнительно учитывают существующих пользователей смежного диапазона частот и правила, в соответствии с которыми изготовляли эти устройства. Например, при новом выделении диапазона частот можно учитывать доступность технологии, которая будет обеспечивать лучшую работу при OOBE для лучшего отклонения мощных внеполосных передач по сравнению с технологией, которую применяли во время предыдущих выделений диапазона частот, при которых разворачивали более старую технологию, которая более чувствительна к OOBE и мощным внеполосным передачам. Поскольку зачастую нецелесообразно заменять базовые станции и мобильные устройства предыдущего поколения, при новых развертываниях следует придерживаться ограничений предыдущих развертываний, связанных с OOBE и мощной внеполосной передачей.When regulators (such as the FCC) allocate frequency bands in contiguous bands for use by multiple mobile operators or other users of the frequency band, they typically set rules to limit OOBEs and power levels so that mobile devices (such as mobile phones) and basic stations could be manufactured according to the actual characteristics, taking into account the technologies available at the time of the adoption of the regulation. Additionally, existing users of the adjacent frequency range and the rules according to which these devices were manufactured are taken into account. For example, a new bandwidth allocation may consider the availability of a technology that will provide better OOBE performance for better rejection of strong out-of-band transmissions compared to the technology used during previous bandwidth allocations that deployed older technology that is more sensitive to OOBE and powerful out-of-band transfers. Since it is often impractical to replace legacy base stations and mobile devices, new deployments should adhere to the limitations of previous deployments associated with OOBE and strong out-of-band transmission.

В случае развертываний TDD в полосах FDD существуют дополнительные ограничения, которых следует придерживаться. В паре FDD каждую из полос линий UL или DL выделяли с ожиданием соответственно передач только по линии UL или передач только по линии DL. Поскольку в TDD передачу осуществляют поочередно как по линии UL, так и по линии DL, то если развертывание TDD осуществляют в полосе FDD, которая ранее была выделена как полоса только линии UL или только линии DL, она будет происходить в направлении передачи, которое не было спрогнозировано. Таким образом, для предотвращения создания помех TDD-передачами для ранее определенного использования FDD в смежном диапазоне частот, TDD-передачи в противоположном направлении для ранее определенного использования FDD должны соответствовать требованиям к излучению для текущего использования. Например, если TDD развертывают в полосе линии UL FDD, UL-составляющая TDD-передачи не должна вызвать проблем, поскольку линия UL является направлением предварительно определенного использования. Однако поскольку DL-составляющая TDD-передачи имеет направление, противоположное ранее определенному использованию линии UL, как правило, TDD-передача по линии DL должна соответствовать требованиям к OOBE и мощным внеполосным передачам, определенным для передач по линии UL.For TDD deployments in FDD bands, there are additional restrictions that must be followed. In the FDD pair, each of the UL or DL bands was allocated with an expectation of UL-only transmissions or DL-only transmissions, respectively. Because TDD transmits alternately on both UL and DL, if TDD is deployed in an FDD band that was previously allocated as UL-only or DL-only, it will be in the direction of transmission that was not predicted. Thus, in order to prevent interference from TDD transmissions for the previously defined adjacent FDD use, TDD transmissions in the opposite direction for the previously defined FDD use must meet the emission requirements for the current use. For example, if TDD is deployed in the band of the UL FDD link, the UL component of the TDD transmission should not cause problems since the UL link is a predefined usage direction. However, since the DL component of the TDD transmission is in the opposite direction to the previously defined UL usage, in general, DL TDD transmission must comply with the OOBE and powerful out-of-band transmission requirements defined for UL transmissions.

В случае развертывания TDD в полосе линии UL UL-составляющая TDD-передачи, как правило, будет представлять собой передачу с мобильного устройства (например, мобильного телефона). Телефоны с FDD в смежных полосах и базовые станции в смежных полосах будут выполнены с возможностью разрешения передач по линии UL с мобильных телефонов в смежных полосах. Например, на фиг. 16а показана полоса UL полосы 7 FDD, разделенная на подполосы A–G. Мобильные телефоны и базовые станции с FDD, работающие в заштрихованной подполосе E, выполнены с возможностью осуществления передачи по линии UL в подполосах FDD A–D, F и G. Таким образом, если устройство TDD работает в смежной подполосе D (которая показана на фиг. 16b заштрихованной подполосой D полосы 41 TDD с той же частотой, что и в подполоса D полосы 7 FDD), мобильные телефоны и устройства базовой станции полосы 7 FDD не будут иметь проблем с UL-составляющей TDD-передачи в подполосе D полосы 41.In the case of deploying TDD in the UL link band, the UL component of the TDD transmission will typically be a transmission from a mobile device (eg, mobile phone). FDD phones in the adjacent bands and base stations in the adjacent bands will be configured to allow UL link transmissions from mobile phones in the adjacent bands. For example, in FIG. 16a shows the UL band of FDD band 7 divided into sub-bands A-G. FDD mobile phones and base stations operating in shaded sub-band E are configured to transmit on the UL link in FDD sub-bands A-D, F, and G. Thus, if a TDD device operates in adjacent sub-band D (which is shown in FIG. 16b with the shaded D sub-band of TDD band 41 at the same frequency as in the D sub-band of FDD band 7), mobile phones and FDD band 7 base station devices will have no problem with the UL component of the TDD transmission in the D sub-band of band 41.

Но передача по линии DL в подполосе D полосы 41 TDD не входит в сценарий, определенный при выделении полосы 7 FDD или в мобильных телефонах и базовых станциях, выполненных с возможностью работы в этой полосе. Рассмотрим поочередно каждое устройство.But DL transmission in subband D of TDD band 41 is not included in the scenario defined in FDD band 7 allocation or in mobile phones and base stations capable of operating in this band. Let's take a look at each device in turn.

Что касается мобильного телефона с полосой 7 FDD в подполосе E, маловероятно, что на него будут негативно влиять передачи по линии DL базовой станции в смежной подполосе D полосы 41 TDD, поскольку приемник для полосы 7 мобильного телефона выполнен с возможностью отклонения передач по линии UL с других мобильных телефонов, передающих в смежных полосах линии UL. При обычном использовании мобильные телефоны могут работать в пределах нескольких дюймов друг от друга (например, если два человека, сидящих рядом на стадионе, одновременно осуществляют звонки), что обеспечивает очень высокую мощность передачи, поступающей в приемник каждого телефона. Технологии (например, резонаторные фильтры) позволяют отклонять такие мощные передачи в ближней полосе, что позволяет мобильным телефонам, которые физически расположены вблизи других мобильных телефонов, использовать смежную полосу для передачи сигналов по линии UL без негативного влияния на прием по линии DL смежного мобильного телефона.For a mobile phone with FDD band 7 in sub-band E, it is unlikely to be adversely affected by base station DL transmissions in adjacent D sub-band of TDD band 41, since the receiver for mobile phone band 7 is configured to reject UL transmissions with other mobile phones transmitting in adjacent UL line bands. In normal use, mobile phones can operate within a few inches of each other (for example, if two people sitting side by side in a stadium are making calls at the same time), which provides very high transmission power to the receiver of each phone. Techniques (eg, cavity filters) can reject such powerful near-band transmissions, allowing mobile phones that are physically located near other mobile phones to use the adjacent band for UL signaling without adversely affecting the adjacent mobile phone's DL reception.

Однако случай, когда базовая станция с FDD в полосе 7 работает в подполосе E, отличается. Ее приемник выполнен с возможностью приема по линии UL от мобильных устройств в подполосе E полосы 7 FDD и отклонения линии UL от мобильных устройств в смежных подполосах А–D, F и G полосы 7 FDD. Он также выполнен с возможностью отклонения передач по линии DL в подполосе H полосы 38 TDD и по линии DL в полосе 7 FDD в подполосах A’–H’, показанных на фиг. 16a. Таким образом, только сценарий базовой станции с FDD в полосе 7 не был выполнен для обеспечения возможности отклонения передач по линии DL от других базовых станций в подполосах A–D, F и G. Рассмотрим этот случай.However, the case where the FDD base station in band 7 operates in sub-band E is different. Its receiver is configured to receive on the UL link from mobile devices in sub-band E of FDD Band 7 and reject the UL link from mobile devices in adjacent sub-bands A to D, F and G of FDD Band 7. It is also configured to reject transmissions on the DL link in subband H of TDD band 38 and on the DL link in FDD band 7 in subbands A'-H' shown in FIG. 16a. Thus, only the base station scenario with FDD in band 7 has not been implemented to allow rejection of DL transmissions from other base stations in subbands A-D, F and G. Consider this case.

На фиг. 15a, 15b, 15c и 15d представлены четыре сценария передачи между базовой станцией 1510 (BTS) с TDD в полосе 41 на строении 1501 (например, здании, башне и т.д.), осуществляющей передачу в подполосе D, и базовой станцией 1530 (BTS) с FDD в полосе 7 на строении 1502, осуществляющей прием в подполосе E линии UL и передачу в подполосе E’ линии DL. СценарийIn FIG. 15a, 15b, 15c, and 15d show four transmission scenarios between a base station 1510 (BTS) with TDD in band 41 on a building 1501 (e.g., building, tower, etc.) transmitting in subband D and a base station 1530 ( BTS) with FDD in band 7 at building 1502 receiving on UL subband E and transmitting on DL subband E′. Scenario

a. 15a: отсутствует тракт передачи между TDD BTS 1510 и FDD BTE 1530, поскольку он полностью перекрывается зданием 1505, и отсутствует многотрактовый маршрут вокруг здания 1505, таким образом, ни один сигнал линии DL TDD не достигнет FDD BTS 1530.a. 15a: There is no transmission path between TDD BTS 1510 and FDD BTE 1530 because it is completely covered by building 1505, and there is no multipath route around building 1505, so no DL TDD link signal will reach FDD BTS 1530.

b. 15b: между TDD BTS 1510 и FDD BTS 1530 существует только тракт, работающий в пределах прямой видимости (LOS). По тракту LOS очень мощный сигнал TDD линии DL достигает FDD BTS 1530.b. 15b: There is only a line-of-sight (LOS) path between TDD BTS 1510 and FDD BTS 1530. On the LOS path, a very strong DL TDD signal reaches FDD BTS 1530.

c. 15c: между TDD BTS 1510 и FDD BTS 1530 существует тракт непрямой видимости (NLOS), но отсутствует тракт LOS. Хотя тракт NLOS может проходить через высокоэффективный отражатель (например, большую металлическую стенку), который расположен под точным углом таким образом, что мощность сигнала, достигающего FDD BTS 1530, приближается к мощности сигнала LOS, в реальной обстановке статистически маловероятно, что существует тракт NLOS, который по эффективности близок к тракту LOS. Напротив, в реальной обстановке существует вероятность того, что на тракт NLOS будут влиять объекты, которые отражают и рассеивают сигнал под различными углами, а также объекты, которые в большей или меньшей степени поглощают и преломляют сигнал. Кроме того, по определению тракты NLOS длиннее трактов LOS, что обуславливает большие потери в тракте передачи. Все эти факторы обуславливают значительные потери в тракте передачи для трактов NLOS по сравнению с трактами LOS. Таким образом, статистически в реальной обстановке вполне вероятно, что мощность сигнала TDD DL NLOS, принятого FDD BTS 1530, будет значительно ниже мощности сигнала TDD DL LOS, принятого FDD BTS 1530, как показано на фиг. 15b.c. 15c: There is a non-line-of-sight (NLOS) path between TDD BTS 1510 and FDD BTS 1530, but no LOS path. Although the NLOS path may pass through a highly efficient reflector (such as a large metal wall) that is positioned at a precise angle such that the signal strength reaching the FDD of the BTS 1530 approximates the LOS signal strength, it is statistically unlikely that an NLOS path exists in the real world which is close in efficiency to the LOS path. On the contrary, in a real environment, there is a possibility that the NLOS path will be affected by objects that reflect and scatter the signal at different angles, as well as objects that absorb and refract the signal to a greater or lesser extent. Also, by definition, NLOS paths are longer than LOS paths, which results in large path losses. All of these factors cause significant path loss for NLOS paths compared to LOS paths. Thus, it is statistically likely in a real-world situation that the power of the TDD DL NLOS signal received by the FDD BTS 1530 will be significantly lower than the power of the TDD DL LOS signal received by the FDD BTS 1530, as shown in FIG. 15b.

d. 15d: между TDD BTS 1510 и FDD BTS 1530 существует как тракт LOS, так и тракт NLOS. Этот сценарий по существу представляет собой совокупность сценариев 15b и 15c, в результате чего FDD BTS 1530 принимает совокупность очень мощного сигнала по тракту LOS от TDD BTS 1510, а также статистически значительно более слабого сигнала по тракту NLOS от TDD BTS 1510.d. 15d: Both a LOS path and an NLOS path exist between the TDD BTS 1510 and the FDD BTS 1530. This scenario is essentially a combination of scenarios 15b and 15c, resulting in the FDD BTS 1530 receiving a combination of a very strong LOS path signal from the TDD BTS 1510, as well as a statistically significantly weaker NLOS path signal from the TDD BTS 1510.

При рассмотрении в предыдущем абзаце четырех сценариев можно сделать вывод, что сценарий 15a не представляет проблемы, поскольку FDD BTS 1530 не принимает сигнал. В сценарии 15c с NLOS сигнал TDD DL BTS 1510 достигает FDD BTS 1530, но статистически он является значительно более слабым сигналом, чем сигнал LOS. Кроме того, в маловероятном, но возможном сценарии, в котором тракт NLOS представляет собой высокоэффективный отражатель, он часто может быть ухудшен при планировании объекта, например, вследствие изменения положения или повторного ориентирования антенны TDD DL BTS 1510 таким образом, что тракт NLOS перестает обеспечивать эффективное отражение. Сценарии 15b (LOS) и 15d (LOS + NLOS) являются проблемными сценариями вследствие того что каждый компонент LOS обеспечивает сигнал большой мощности в смежной полосе, который не разрешен для FDD BTS 1530.Considering the four scenarios in the previous paragraph, scenario 15a is not a problem because the FDD BTS 1530 is not receiving a signal. In scenario 15c with NLOS, the TDD DL signal of BTS 1510 reaches the FDD of BTS 1530, but statistically it is a significantly weaker signal than the LOS signal. Also, in the unlikely but possible scenario in which the NLOS path is a highly efficient reflector, it can often be degraded during site planning, for example, by repositioning or re-orienting the BTS 1510 TDD DL antenna so that the NLOS path no longer provides effective reflection. Scenarios 15b (LOS) and 15d (LOS + NLOS) are problematic scenarios due to the fact that each LOS component provides a high power signal in the adjacent band, which is not allowed for FDD BTS 1530.

Хотя применение компонентов NLOS в сценариях 15c и 15d безусловно может привести к приему станцией FDD BTS 1530 сигнала с более низкой мощностью в смежной полосе линии UL, FDD BTS 1530 выполнена с возможностью отклонения сигнала с более низкой мощностью, главным образом сигнала NLOS во всей полосе линии UL от мобильного устройства, например, с помощью резонаторных фильтров. Таким образом, если компонент LOS в сценариях 15b и 15d будет ослаблен и останется лишь компонент сигнала NLOS более низкой мощности (например, что маловероятно, без применения высокоэффективных отражений) согласно сценариям 15c и 15d, это приведет к приему станцией FDD BTS 1530 только передачи в полосе линии UL с допустимыми для нее уровнями мощности и, таким образом, будут разрешены передачи по линии DL от TDD BTS 1510 в полосе линии UL без прерывания работы FDD BTS 1530. Как отмечалось ранее, ни одно другое направление передачи в полосе линии UL FDD не приведет к нарушению работы смежной полосы и, таким образом, если будет ослаблен компонент передачи LOS станции TDD DL BTS 1510 на FDD BTS 1530, можно использовать полосы линии UL FDD для осуществления двунаправленной операции TDD без прерывания работы в смежной полосе FDD.Although the use of the NLOS components in scenarios 15c and 15d can certainly result in the FDD BTS 1530 receiving a lower power signal in the adjacent UL link band, the FDD BTS 1530 is configured to reject the lower power signal, primarily the NLOS signal in the entire link bandwidth UL from a mobile device, for example with resonator filters. Thus, if the LOS component in scenarios 15b and 15d is weakened and only the lower power NLOS signal component remains (e.g., unlikely, without the use of high-efficiency reflections) according to scenarios 15c and 15d, this will result in the FDD BTS 1530 receiving only transmissions in UL link band with its allowed power levels and thus DL transmissions from TDD BTS 1510 in the UL link band without interruption of BTS 1530 FDD operation will be allowed. As noted earlier, no other transmission direction in the UL FDD band will result in disruption of the adjacent band, and thus, if the LOS transmission component of the TDD DL BTS 1510 is weakened on the FDD BTS 1530, the bands of the UL FDD link can be used to perform bidirectional TDD operation without interrupting operation in the adjacent FDD band.

Как было ранее описано в родственных патентах и заявках, многопользовательская многоантенная система (MU-MAS), такая как система DIDO, технология, предлагаемая под товарным знаком pCell™, или другие многоантенные системы выполнены с возможностью использования информации о состоянии канала (CSI) в местоположении пользовательской антенны либо для синтезирования когерентного сигнала в местоположении пользовательской антенны, либо для синтезирования нуля (т.е. нулевую РЧ-энергию) в этом местоположении. Как правило, такую CSI определяют из внутриполосного (IB) подготовительного сигнала, переданного либо с базовой станции на пользовательское устройство, причем пользовательское устройство в ответ передает информацию CSI, либо с пользовательского устройства на базовую станцию, причем базовая станция использует взаимность для определения CSI в виде местоположения пользовательской антенны.As previously described in related patents and applications, a multi-user multi-antenna system (MU-MAS), such as a DIDO system, pCell™ technology, or other multi-antenna systems, is configured to use channel state information (CSI) at a location user antenna to either synthesize a coherent signal at the user antenna location or synthesize null (ie, zero RF energy) at that location. Typically, such a CSI is determined from an in-band (IB) preparation signal transmitted either from the base station to the user device, with the user device transmitting CSI information in response, or from the user device to the base station, with the base station using reciprocity to determine the CSI as user antenna location.

В одном варианте осуществления система MU-MAS, изображенная на фиг. 14 и функционирующая, как описано выше в разделах 1–4, оценивает CSI в каждом местоположении 111 UE, синтезируя независимые pCell 103 (pCell₁, pCell₂, … pCell_M) в одной и той же полосе частот в каждом местоположении 111 UE с помощью сигнала от каждого из соответствующих VRI 106 (VRI₁, VRI₂, … VRI_M). В дополнение к оценке CSI в каждом местоположении 111 UE, как описано выше в разделе 1–4, в этом варианте осуществления система MU-MAS также оценивает CSI на каждой антенне 1403, показанной на строениях 1431–1433, и, поскольку она синтезирует pCell 103 в каждом местоположении 111, она также одновременно синтезирует pCell1411 (pCell 1..7, 8..14 и (b-6)..b, (обобщенно, pCell_1..b)) в месте расположения каждой антенны 1403, причем все pCell работают в одной и той же полосе частот. Но в отличие от pCell 103, каждая из которых содержит синтезированный сигнал от своей соответствующей VRI, каждая pCell 1411 является нулевой с нулевой РЧ-энергией.In one embodiment, the MU-MAS system depicted in FIG. 14 and operating as described in sections 1-4 above, estimates the CSI at each UE location 111, synthesizing independent pCell 103 (pCell_one, pCell₂, … pCell_M) in the same frequency band at each UE location 111 using the signal from each of the respective VRIs 106 (VRI_one, VRI₂, …V.R.I._M). In addition to estimating the CSI at each UE location 111 as described above in sections 1-4, in this embodiment, the MU-MAS system also estimates the CSI at each antenna 1403 shown in buildings 1431-1433 and since it synthesizes pCell 103 at each location 111, it also simultaneously synthesizes pCell1411 (pCell 1..7, 8..14 and (b-6)..b, (generalized, pCell_1..b)) at the location of each antenna 1403, with all pCells operating in the same frequency band. But unlike pCell 103, each containing a synthesized signal from its respective VRI, each pCell 1411 is null with zero RF energy.

В одном варианте осуществления нулевые pCell 1411, описанные в предыдущем абзаце, синтезируют путем инстанцирования VRI 1466, которые обеспечивают сигналы с плоской вершиной (постоянный ток (DC_1..b)) на VRM 108. В другом варианте осуществления их вычисляет VRM как нулевые местоположения с использованием методик, ранее описанных в родственных патентах и заявках, для синтезирования вкладов нулевого сигнала (нулевой РЧ-энергии) в местоположениях антенн.In one embodiment, the null pCells 1411 described in the previous paragraph are synthesized by instantiating VRIs 1466 that provide flat-top (direct current (DC _1..b )) signals to the VRM 108. In another embodiment, they are computed by the VRM as null locations using techniques previously described in related patents and applications to synthesize null signal (zero RF energy) contributions at antenna locations.

Если для оценивания CSI в местоположении каждой антенны 1403 используют внутриполосный (IB) подготовительный сигнал с использованием методик, описанных в разделах 1–4, а также в родственных патентах и заявках, будет получена более точная оценка CSI. Например, если полоса передачи pCell составляет от 2530 до 2540 МГц, т.е. полоса D на фиг. 16b, в случае применения подготовительного сигнала в том же диапазоне частот 2530–2540 будет получена высокоточная оценка CSI. Однако, если в местоположении антенны для оценивания CSI используют внеполосный (OOB) сигнал (например, 2660–2670 МГц) вместо сигнала IB (например, 2530–2540 МГц, полоса E’ на фиг. 16а) такая оценка OOB CSI будет достаточно точной, только если канал является «равномерным по частоте» между частотами IB и OOB. Равномерность по частоте означает, что канал имеет равномерное затухание на частотах IB и OOB, причем сигналы на каждой из частот IB и OOB характеризуются одинаковой величиной затухания. Если частоты IB и OOB характеризуются избирательным затуханием, т.е. частотные составляющие частот IB и OOB характеризуются некоррелированным затуханием, оценка CSI, полученная из сигнала OOB, может быть не очень точной для сигнала IB. Таким образом, если полоса E’ по фиг. 16a является равномерной по частоте относительно полосы D по фиг. b, можно использовать подготовительный сигнал в полосе E’ для получения высокоточной CSI для полосы D. Однако, если полоса E’ имеет значительное избирательное затухание относительно полосы D, подготовительный сигнал из полосы E’ не обеспечит точную CSI для полосы D.If an in-band (IB) preparatory signal is used to estimate the CSI at each antenna location 1403 using the techniques described in Sections 1-4 and related patents and applications, a more accurate CSI estimate will be obtained. For example, if the transmission bandwidth of pCell is between 2530 and 2540 MHz, i.e. lane D in Fig. 16b, if a preparatory signal is applied in the same frequency band 2530-2540, a highly accurate CSI estimate will be obtained. However, if the antenna site uses an out-of-band (OOB) signal (e.g., 2660-2670 MHz) instead of an IB signal (e.g., 2530-2540 MHz, band E' in Fig. 16a) for CSI estimation, this OOB CSI estimate will be fairly accurate, only if the channel is "uniform in frequency" between the IB and OOB frequencies. Frequency uniformity means that the channel has uniform attenuation at the IB and OOB frequencies, with the signals at each of the IB and OOB frequencies having the same amount of attenuation. If the IB and OOB frequencies are characterized by selective attenuation, i.e. since the IB and OOB frequency components exhibit uncorrelated attenuation, the CSI estimate derived from the OOB signal may not be very accurate for the IB signal. Thus, if the strip E' of FIG. 16a is uniform in frequency with respect to band D of FIG. b, the pre-band E' signal can be used to obtain highly accurate CSI for the D band. However, if the E' band has significant selective fading relative to the D band, the pre-band E' signal will not provide accurate CSI for the D band.

Сигнал только с компонентом LOS в свободном пространстве, в котором отсутствует компонент NLOS (например, как показано на фиг. 15b), находится в равномерном по частоте канале. Таким образом, если LOS является единственным компонентом сигнала, можно использовать сигнал OOB для точного оценивания CSI для сигнала IB в местоположении пользовательской антенны. Однако во многих реальных ситуациях развертывания не существует чистый сигнал LOS, а скорее совершенно отсутствует сигнал (см., например, фиг. 15a), присутствует только сигнал NLOS (см. например, фиг. 15c) или присутствует комбинированный сигнал из LOS и NLOS (например, фиг. 15d).A free-space LOS-only signal with no NLOS component (eg, as shown in FIG. 15b) is in a frequency uniform channel. Thus, if LOS is the only signal component, the OOB signal can be used to accurately estimate the CSI for the IB signal at the user antenna location. However, in many real deployment situations, there is no pure LOS, but rather no signal at all (see, for example, Fig. 15a), only NLOS is present (see, for example, Fig. 15c), or a combination of LOS and NLOS is present ( for example, Fig. 15d).

Если сигнал OOB используют для оценивания CSI антенны FDD BTS 1530 применительно к условиям антенны 1510 TDD BTS, будут получены следующие результаты для каждого из сценариев по фиг. 15a, 15b, 15c и 15d:If the OOB signal is used to estimate the CSI of the FDD BTS antenna 1530 in relation to the conditions of the TDD BTS antenna 1510, the following results will be obtained for each of the scenarios of FIG. 15a, 15b, 15c and 15d:

a. 15a: сигнал отсутствует, так что CSI не будет получена.a. 15a: No signal, so no CSI will be received.

b. 15b: при наличии в канале только LOS будет получена CSI, которая всегда будет точной.b. 15b: if there is only LOS in the channel, a CSI will be obtained, which will always be accurate.

c. 15c: в случае наличия только NLOS будет получена CSI, которая не всегда точна из-за возможности возникновения избирательного затухания от канала с наличием только NLOS.c. 15c: In the case of NLOS only, a CSI will be obtained which is not always accurate due to the possibility of selective fading from an NLOS only channel.

d. 15d: LOS + NLOS, полученная в результате CSI будет представлять собой комбинацию компонентов CSI, в которой компонент NLOS не всегда точен, а компонент LOS всегда точен.d. 15d: LOS + NLOS, the resulting CSI will be a combination of CSI components where the NLOS component is not always accurate and the LOS component is always accurate.

Назовем CSI, полученную из чистого канала LOS, C_L, CSI, полученную из канала с наличием только NLOS, C_N, и CSI, полученную из канала с комбинацией чистых компонентов LOS и NLOS, C_LN. Можно сформулировать CSI для комбинации LOS и NLOS как C_LN = C_{L +}C_N.Let's call CSI derived from a pure LOS channel C _L , CSI derived from a channel with only NLOS presence C _N , and CSI derived from a channel with a combination of pure LOS and NLOS components C _LN . One can formulate the CSI for the combination of LOS and NLOS as C _LN = C _{L +} C _N .

В случае наличия только канала LOS между точками доступа 109 (AP_1..N) и антеннами 1403 по фиг. 14 для каждой антенны 1403 существует только компонент CSI C_L. Поскольку каналы только с LOS-составляющей являются равномерными по частоте, если для получения CSI используют сигнал OOB, CSI для каждой антенны 1403 по-прежнему будет точным. Таким образом, при использовании сигнала OOB для получения CSI сигнал LOS от каждой точки AP 109 будет обнулен с высокой степенью точности в местоположении каждой антенны 1403, что приведет к тому, что каждая антенна 1403 получит слабый или вообще не обнаруживаемый сигнал от передач с точек AP 109.In case there is only a LOS link between access points 109 (AP _1..N ) and antennas 1403 of FIG. 14, there is only a CSI C _L component for each antenna 1403 . Because the LOS-only channels are uniform in frequency, if the OOB signal is used to obtain the CSI, the CSI for each antenna 1403 will still be accurate. Thus, when using the OOB signal to obtain CSI, the LOS signal from each AP 109 will be nulled with a high degree of accuracy at the location of each antenna 1403, resulting in each antenna 1403 receiving little or no detectable signal from transmissions from the APs. 109.

Для канала с наличием только NLOS-составляющей между точками AP 109 и антеннами 1403 для каждой антенны 1403 существует только компонент CSI C_N. Если сигнал OOB используют для получения CSI, CSI для каждой антенны 1403 будет более или менее точной в зависимости от равномерности частоты канала. Таким образом, при использовании сигнала OOB для получения CSI сигнал NLOS от каждой точки AP 109 будет либо полностью обнулен (в случае канала с идеально равномерной частотой), либо частично обнулен, либо не обнулен вообще в зависимости от степени частотной избирательности канала. Если обнуления сигналов NLOS не происходит, каждая антенна 1403 будет принимать некоторую случайную сумму сигналов NLOS от точек AP 109. Таким образом, может происходить некоторое снижение мощности сигнала NLOS на пути от точек AP 109 к антеннам 1403, но мощность сигнала NLOS будет не выше мощности сигнала NLOS, который был бы принят, если бы CSI не была применена для попытки обнуления сигналов NLOS.For a channel with only an NLOS component between APs 109 and antennas 1403, there is only a CSI component C _N for each antenna 1403 . If the OOB signal is used to obtain the CSI, the CSI for each antenna 1403 will be more or less accurate depending on the channel frequency flatness. Thus, when using the OOB signal to obtain CSI, the NLOS signal from each AP 109 will either be completely nulled (in the case of a channel with a perfectly uniform frequency), or partially nulled, or not nulled at all, depending on the degree of frequency selectivity of the channel. If no nulling of the NLOS signals occurs, each antenna 1403 will receive some random sum of NLOS signals from the APs 109. Thus, there may be some decrease in NLOS signal power on the way from the APs 109 to the antennas 1403, but the NLOS signal strength will not exceed the power the NLOS signal that would have been received if CSI had not been applied to attempt to null the NLOS signals.

В случае применения комбинированного канала с LOS и NLOS между точками AP 109 и антеннами 1403 CSI представляет собой комбинацию компонентов LOS и NLOS C_LN = C_{L +}C_N для каждой антенны 1403. Если сигнал OOB используют для получения CSI, компонент C_Lдля CSI для каждой антенны 1403 будет высокоточным, а CSI для компонента C_N будет более или менее точным в зависимости от равномерности канала по частоте. Компонент C_L для CSI влияет на обнуление компонента LOS сигнала между точками AP 109 и антеннами 1403, тогда как компонент C_N для CSI влияет на обнуление компонента NLOS сигнала между точками AP 109 и антеннами 1403. Таким образом, при использовании сигнала OOB для получения CSI будет регулярно происходить полное обнуление сигнала LOS от каждой точки AP 109, а обнуление сигнала NLOS от каждой точки AP 109 будет происходить в большей или меньшей степени, в зависимости от степени частотной избирательности канала. Таким образом, в конечном итоге компоненты LOS передач от точек AP 109 будут полностью обнулены, а компоненты NLOS передач от точек AP 109 будут иметь мощность сигнала не больше мощности, которая была бы принята антеннами 1403, если бы CSI не была применена для попытки обнуления сигналов NLOS.In the case of a combined LOS and NLOS link between APs 109 and antennas 1403, the CSI is the combination of the LOS and NLOS components C _LN = C _{L +} C _N for each antenna 1403. If the OOB signal is used to obtain the CSI, the C _L component for the CSI for each antenna 1403 will be highly accurate, and the CSI for the C _N component will be more or less accurate depending on the frequency uniformity of the channel. _{The C L} component of the CSI affects the nulling of the LOS component of the signal between the APs 109 and the antennas 1403, while the C _N component of the CSI affects the nulling of the NLOS component of the signal between the APs 109 and the antennas 1403. Thus, when using the OOB signal to obtain CSI full nulling of the LOS signal from each AP 109 will occur regularly, and the nulling of the NLOS signal from each AP 109 will occur to a greater or lesser extent, depending on the degree of frequency selectivity of the channel. Thus, eventually the LOS components of transmissions from APs 109 will be completely nulled, and the NLOS components of transmissions from APs 109 will have a signal strength no greater than that which would have been received by the antennas 1403 if CSI had not been applied to attempt to null the signals. NLOS.

Как отмечалось выше, в сценариях, показанных на фиг. 15a, 15b, 15c и 15d, проблемные сценарии возникают, когда FDD BTS 1530 принимает компонент LOS станции TDD BTS 1510. Обычно прием станцией FDD BTS 1530 компонента NLOS TDD BTS 1510 не является проблемой. Рассмотрим вариант осуществления MU-MAS, описанный в предыдущих абзацах. Если TDD BTS 1510 является одной из точек AP 109 по фиг. 14, а FDD BTS 1530 является одной из антенн 1403, передача с TDD BTS 1530 будет полностью обнулена на FDD BTS 1530, если подготовительный сигнал, используемый для определения CSI для антенн 1403, является сигналом IB. Если подготовительный сигнал, используемый для определения CSI для антенн 1403, является сигналом OOB, передача LOS с TDD BTS 1530 будет полностью обнулена на FDD BTS 1530, а передача NLOS с TDD BTS 1530 на FDD BTS 1530 будет не хуже, чем в случае, если бы CSI не была применена для попытки обнуления сигналов NLOS. Таким образом, подготовительный сигнал OOB от антенны 1530 будет инициировать полное обнуление любого компонента LOS передачи с антенны 1510, но не будет инициировать ни надежное обнуление, ни усиление какого-либо компонента NLOS передачи с антенны 1510.As noted above, in the scenarios shown in FIG. 15a, 15b, 15c, and 15d, problem scenarios occur when FDD BTS 1530 receives the LOS component of TDD BTS 1510. Typically, FDD BTS 1530 receives the NLOS component of TDD BTS 1510 is not a problem. Consider the MU-MAS embodiment described in the previous paragraphs. If TDD BTS 1510 is one of the APs 109 of FIG. 14 and FDD BTS 1530 is one of the antennas 1403, the transmission from TDD BTS 1530 will be completely nulled to FDD BTS 1530 if the preparatory signal used to determine CSI for antennas 1403 is an IB signal. If the preparatory signal used to determine the CSI for antennas 1403 is an OOB signal, the LOS transmission from TDD BTS 1530 will be completely nulled to FDD BTS 1530, and the NLOS transmission from TDD BTS 1530 to FDD BTS 1530 will be no worse than if CSI would not be used to attempt to null out NLOS signals. Thus, the preparatory signal OOB from antenna 1530 will trigger a complete nulling of any LOS component of the antenna 1510 transmission, but will not trigger a reliable nulling or boost of any NLOS component of the antenna 1510 transmission.

Поскольку проблематичным является только компонент LOS сигнала, переданного с антенны 1510, и он был обнулен, а компонент NLOS антенны 1510 не является проблематичным и не будет ухудшаться, таким образом, получаем вариант осуществления, в котором TDD BTS 1530 может работать в системе MU-MAS, такой как показанная на фиг. 14, в диапазоне частот UL FDD без существенного нарушения функционирования приемника FDD BTS в смежной полосе при условии, что доступен по меньшей мере сигнал OOB от FDD BTS.Since only the LOS component of the signal transmitted from the antenna 1510 is problematic and has been nulled, and the NLOS component of the antenna 1510 is not problematic and will not degrade, thus, an embodiment is obtained in which the TDD BTS 1530 can operate in a MU-MAS system. , such as shown in FIG. 14 in the UL FDD frequency band without significant disruption to the adjacent band FDD BTS receiver, provided that at least the OOB signal from the FDD BTS is available.

В случае применения множества систем FDD такой сигнал OOB обязательно доступен. Например, на фиг. 16a FDD BTS 1530, которая осуществляет прием по линии UL в подполосе E, одновременно осуществляет передачу по линии DL в подполосе E’. Хотя трафик данных может изменяться в подполосе DL, сигналы управления, как правило, (например, в стандарте LTE) передают повторно. Таким образом, можно использовать по меньшей мере эти сигналы управления линии DL в качестве подготовительного сигнала OOB, используемого для определения CSI для FDD BTS 1530 с использованием методик взаимности, описанных ранее в родственных патентах и заявках, и применения CSI, полученной с применением взаимности каналов передачи линии DL от FDD BTS 1530 (соответствующей антеннам 1403 на фиг. 14) в подполосе E’, для создания нулевого значения на FDD BTS 1530 (соответствующей антеннам 1403 на фиг. 14) в подполосе D одновременно с передачей TDD DL от TDD BTS 1510 (соответствующей точкам AP 109 на фиг. 14) на устройствах UE в местоположениях 111. Компонент LOS передачи TDD DL в подполосе D от TDD BTS 1510 (соответствует точкам AP 109 на фиг. 14) будет полностью обнулен на FDD BTS 1530 (соответствует антеннам 1403 на фиг. 14), а компонент NLOS передачи TDD DL в подполосе D будет не хуже, чем в случае без выполнения обнуления компонента LOS.In the case of multiple FDD systems, such an OOB signal is necessarily available. For example, in FIG. 16a FDD A BTS 1530 that is receiving on the UL link in sub-band E is simultaneously transmitting on the DL link in sub-band E'. Although the data traffic may vary in the DL subband, the control signals are typically (eg, in the LTE standard) retransmitted. Thus, it is possible to use at least these DL control signals as an OOB preparatory signal used to determine the CSI for FDD BTS 1530 using the reciprocity techniques previously described in related patents and applications and applying the CSI obtained using transmission channel reciprocity. DL line from FDD BTS 1530 (corresponding to antennas 1403 in FIG. 14) in subband E', to produce a null value on FDD BTS 1530 (corresponding to antennas 1403 in FIG. 14) in subband D simultaneously with the transmission of TDD DL from TDD BTS 1510 ( corresponding to APs 109 in Fig. 14) at UEs at locations 111. The LOS component of the TDD DL transmission in sub-band D from TDD BTS 1510 (corresponding to APs 109 in Fig. 14) will be completely nulled at FDD BTS 1530 (corresponding to antennas 1403 on 14), and the NLOS component of the TDD DL transmission in subband D will be no worse than if the LOS component was not nulled.

В дополнение к созданию нулевого значения для передач TDD DL в местоположении из местоположений 1530 FDD BTS в пределах ширины полосы пропускания передач TDD DL также желательно обнулить OOBE высокой мощности из передачи TDD DL в местоположениях FDD BTS. Поскольку OOBE из компонента LOS находится в равномерном по частоте канале, при обнулении внутриполосного компонента LOS также происходит обнуление OOBE из компонента LOS. Однако в той степени, в которой компонент NLOS находится в частотно-избирательном канале, OOBE компонента NLOS не будут обнулены, но они будут не хуже, чем OOBE из NLOS в случае без попытки обнуления компонента LOS. Мощность OOBE при каждой из передач LOS и NLOS пропорциональна соответственно мощности внутриполосных передач LOS и NLOS. Таким образом, обнуление OOBE при передаче LOS и обеспечение не худших OOBE при передаче NLOS по сравнению с противоположным случаем, предназначенных для наиболее мощного и наиболее проблемного компонента OOBE, LOS, позволяет получать не худший менее проблемный компонент NLOS.In addition to generating null for TDD DL transmissions at location from BTS FDD locations 1530 within the bandwidth of TDD DL transmissions, it is also desirable to null out the high power OOBE from TDD DL transmission at FDD BTS locations. Since the OOBE from the LOS component is in a uniform frequency channel, nulling the in-band LOS component also nulls the OOBE from the LOS component. However, to the extent that the NLOS component is in a frequency selective channel, the OOBEs of the NLOS component will not be nulled, but they will be no worse than the OOBEs of NLOS in the case of no attempt to null the LOS component. The OOBE power for each of the LOS and NLOS transmissions is proportional to the power of the in-band LOS and NLOS transmissions, respectively. Thus, zeroing out the OOBE on LOS transmission and providing no worse OOBEs on NLOS than the opposite case for the strongest and most problematic OOBE component, LOS, results in a no worse less problematic NLOS component.

Базовые станции с FDD, как правило, имеют множество антенн для разнесения, формирования луча, MIMO или для других целей. Согласно этому сценарию, изображенному на фиг. 14, на каждом строении 1431–1433 имеется множество антенн 1411. Таким образом, вместо одиночной антенны 1530 FDD BTS, изображенной на фиг. 15a, 15b, 15c и 15d, как правило, будет применено множество антенн 1411 FDD BTS. Когда любые такие антенны осуществляют передачу, описанная выше и изображенная на фиг. 14 система MU-MAS будет принимать передачу от каждой из антенн 1411, которую она будет использовать для получения CSI для каждой антенны и обнуления компонента LOS из передач от точек AP 109 на эту антенну. В другом варианте осуществления нулевые значения будут созданы только для некоторых антенн 1411 BTS. Например, можно не применять некоторые из антенн 1411 при приеме по линии UL, и для них не потребуется создавать нулевое значение.FDD base stations typically have multiple antennas for diversity, beamforming, MIMO, or other purposes. According to this scenario, shown in FIG. 14, each building 1431-1433 has a plurality of antennas 1411. Thus, instead of the single FDD BTS antenna 1530 shown in FIG. 15a, 15b, 15c and 15d, a plurality of FDD BTS antennas 1411 will typically be used. When any such antennas transmit as described above and illustrated in FIG. 14, the MU-MAS will receive a transmission from each of the antennas 1411, which it will use to obtain the CSI for each antenna and null out the LOS component from the transmissions from the APs 109 to that antenna. In another embodiment, null values will be generated for only some of the 1411 BTS antennas. For example, some of the antennas 1411 may not be used for UL reception and would not need to be nulled.

При широкомасштабном развертывании вышеупомянутых вариантов осуществления многие антенны TDD BTS и смежные антенны FDD BTS смежной подполосы будут распределены по большой зоне покрытия (например, город, регион, страна или континент). Конечно, не все антенны будут находиться в пределах досягаемости друг от друга и, таким образом, необходимо будет только обнулить передачу TDD BTS DL, которая характеризуется достаточными уровнями мощности для создания помех для данной антенны FDD BTS. В одном варианте осуществления VRM 108 принимает от точек AP 109 передачи TDD BTS DL от антенн 1403 FDD FTS и оценивает уровень мощности, поступающей от точек AP 109 TDD BTS на каждую антенну 1403 FDD BTS от каждой точки AP 109 TDD BTS. Для выполнения этой оценки можно использовать различные средства, включая использование взаимности каналов. VRM 108 синтезирует только нулевые значения на антеннах 1403 FDD BTS, которые будут принимать OOBE или мощность блокировки приемника/снижения чувствительности приемника выше заданного порогового значения. Можно устанавливать пороговое значение с любым уровнем, включая, без ограничений, пороговые значения, которые определены как пороговое значение помехи или пороговое значение, установленное регламентами для диапазона частот.With a large-scale deployment of the above embodiments, many TDD BTS antennas and adjacent sub-band FDD BTS antennas will be distributed over a large coverage area (eg, city, region, country, or continent). Of course, not all antennas will be within range of each other and thus it will only be necessary to null out a BTS DL TDD transmission that has sufficient power levels to interfere with a given BTS FDD antenna. In one embodiment, VRM 108 receives TDD BTS DL transmissions from APs 109 from FDD FTS antennas 1403 and estimates the power level from TDD BTS APs 109 to each FDD BTS antenna 1403 from each TDD BTS AP 109. Various means can be used to perform this estimation, including the use of channel reciprocity. The VRM 108 synthesizes only nulls on the FDD BTS antennas 1403 that will receive an OOBE or receiver blocking/receiver desensitization power above a predetermined threshold. You can set the threshold to any level, including, without limitation, thresholds that are defined as an interference threshold or a threshold set by frequency band regulations.

Нулевые pCell 1411 аналогичны pCell 103, передающим сигнал, поскольку им требуются вычислительные ресурсы и ресурсы точек AP 109. Таким образом, предпочтительно минимизировать количество ресурсов точек AP 109, необходимых для создания нулевых pCell во всей зоне покрытия. В другом варианте осуществления можно использовать методики кластеризации, например, ранее описанные в родственных патентах и заявках, для уменьшения количества точек AP 109, требуемых для синтеза pCell 103, необходимых для пользовательских устройств, и pCell 1411, необходимых для обнуления антенн 1403 во всей зоне покрытия.Null pCells 1411 are similar to signaling pCells 103 in that they require computing and AP 109 resources. Thus, it is preferable to minimize the amount of AP 109 resources needed to create null pCells in the entire coverage area. In another embodiment, clustering techniques, such as those previously described in related patents and applications, can be used to reduce the number of AP 109 points required to synthesize pCell 103 needed for user devices and pCell 1411 needed to null antennas 1403 across the entire coverage area. .

Описанные выше варианты осуществления обеспечивают создание нулевых значений для антенн FDD DL, которые не обладают информацией об осуществлении режима TDD в смежном диапазоне частот. В другом варианте осуществления антенны FDD DL обладают информацией об осуществлении TDD в смежном диапазоне частот и взаимодействуют с системой TDD. В одном варианте осуществления антенны 1403 FDD DL регулярно передают подготовительный сигнал в пределах полосы TDD (например, такой как сигнал LTE SRS), который обеспечивает для системы MU-MAS по фиг. 14 IB-эталон для определения точной CSI для антенн 1403 FDD DL. С помощью точной CSI VRM 108 сможет синтезировать нулевое значение для обоих компонентов LOS и NLOS, что позволит использовать передачу TDD DL очень высокой мощности в смежном диапазоне частот, поскольку даже сигнал NLOS будет обнулен. В другом варианте осуществления передача FDD DL представляет собой время и/или частоту, перемежающиеся с подготовительными сигналами от устройств UE (такими как SRS) или TDD DL BTS. В другом варианте осуществления антенны 1403 FDD DL также передают подготовительный сигнал IB в собственном диапазоне частот линии UL (например, выбирая время отсутствия одновременной активности в линии UL), который VRM 108 может использовать для определения CSI OOBE и создания нулевых значений для NLOS, а также LOS OOBE.The embodiments described above provide for the creation of null values for FDD DL antennas that do not have knowledge of TDD operation in the adjacent frequency band. In another embodiment, the FDD DL antennas are aware of the implementation of TDD in the adjacent frequency band and communicate with the TDD system. In one embodiment, the FDD DL antennas 1403 regularly transmit a training signal within the TDD band (eg, such as an LTE SRS signal) that provides for the MU-MAS system of FIG. 14 IB reference for determining accurate CSI for 1403 FDD DL antennas. With accurate CSI, the VRM 108 will be able to synthesize null for both the LOS and NLOS components, allowing very high power TDD DL transmission in the adjacent frequency range, as even the NLOS signal will be nulled. In another embodiment, the FDD DL transmission is time and/or frequency interleaved with preparation signals from UEs (such as SRS) or TDD DL BTS. In another embodiment, the FDD DL antennas 1403 also transmit an IB preparatory signal in the UL native band (e.g., selecting the time of no simultaneous activity on the UL), which the VRM 108 can use to determine the CSI OOBE and produce null values for NLOS, as well as LOS OOBE.

В другом варианте осуществления антенны 1403 являются антеннами TDD, используемыми в смежном диапазоне частот TDD. Когда смежные системы TDD синхронизируют в линии UL и DL, происходит сведение к минимуму помех от OOBE и блокировок приемника/снижения чувствительности приемника, поскольку все BST одновременно находятся в режиме передачи или приема. Иногда необходимо, чтобы смежная система TDD работала без синхронизации времени линий DL и UL, например, если для смежных сетей требуется разное соотношение линий DL и UL или если в них установлены разные требования к задержке, например, если в одной сети требуются меньшие интервалы линий DL или UL для уменьшения двусторонней задержки. В этих сценариях смежные полосы будут использованы одновременно в линиях UL и DL. Можно использовать вышеописанные методики в одной или обеих системах для синтезирования нулевых значений на антеннах BST другой системы в течение интервалов линии DL. Согласно вышеописанным методикам можно обнулять одну или обе из внутриполосной и OOBE передач, кроме того, либо обнуляют компонент LOS, либо компонент NLOS.In another embodiment, the antennas 1403 are TDD antennas used in the adjacent TDD frequency band. When adjacent TDD systems synchronize on the UL and DL links, OOBE interference and receiver blocking/receiver desensitization are minimized because all BSTs are simultaneously transmitting or receiving. Sometimes it is necessary for an adjacent TDD system to operate without DL and UL time synchronization, for example, if adjacent networks require a different ratio of DL and UL links or if they have different delay requirements, for example, if smaller DL link intervals are required in the same network or UL to reduce round trip delay. In these scenarios, adjacent bands will be used simultaneously on the UL and DL links. You can use the above techniques in one or both systems to synthesize nulls on the other system's BST antennas during DL intervals. According to the techniques described above, one or both of the in-band and OOBE transmissions may be nulled, and either the LOS component or the NLOS component is nulled.

В одном варианте осуществления один и тот же диапазон частот для системы MU-MAS по фиг. 14 используют для обеспечения наземных услуг беспроводной связи и его одновременно используют в качестве полосы линии DL (т.е. для передач, направленных в небо) для воздушного судна. Хотя система MU-MAS предназначена для наземного использования, если воздушное судно попадает в диаграмму направленности антенн точек AP 109, тракт от точек AP 109 к воздушному судну будет LOS или в значительной степени LOS и потенциально может создавать помехи для линии DL к воздушному судну. В случае приема линии UL (т.е. передачи, направленной к земле) от воздушного судна VRM может устанавливать CSI для антенн воздушного судна с помощью описанных ранее методик и, таким образом, синтезировать нулевое значение в местах расположения антенн воздушного судна. Поскольку тракт к воздушному судну является трактом LOS, CSI может быть очень точной, даже если сигнал линии UL воздушного судна является OOB. Следовательно, таким образом можно одновременно использовать диапазон частот в линии DL воздушного судна. Это очень эффективное использование диапазона частот, поскольку воздушные суда пролетают не очень часто, и если бы диапазон частот был зарезервирован исключительно для воздушных судов, большую часть времени он был бы незадействован.In one embodiment, the same frequency band for the MU-MAS system of FIG. 14 is used to provide terrestrial wireless services and is simultaneously used as a DL band (ie, for sky-directed transmissions) for an aircraft. Although MU-MAS is intended for ground use, if an aircraft falls within the antenna pattern of APs 109, the path from APs 109 to the aircraft will be LOS or largely LOS and potentially interfere with the DL link to the aircraft. In the case of receiving a UL link (ie, ground-directed transmission) from an aircraft, the VRM may establish the CSI for the aircraft antennas using the techniques described previously and thus synthesize a null value at the aircraft antenna locations. Since the path to the aircraft is a LOS path, the CSI can be very accurate even if the aircraft UL link signal is OOB. Therefore, it is possible to simultaneously use the frequency band in the aircraft DL in this way. This is a very efficient use of bandwidth because aircraft do not fly very often and if the bandwidth were reserved exclusively for aircraft it would be idle most of the time.

В другом варианте осуществления антенну (-ы) воздушного судна рассматривают как одно или более устройств UE наряду с наземными устройствами UE, и когда воздушное судно пролетает в пределах диапазона действия системы MU-MAS, показанной на фиг. 14, оно использует пропускную способность линий UL и DL так же, как любые другие устройства UE. Для увеличения пропускной способности для воздушного судна можно использовать множество антенн. Можно располагать эти антенны на расстоянии друг от друга на или в воздушном судне и можно поляризовать их для увеличения пропускной способности. Люди в воздушном судне могут также использовать свои устройства (например, мобильные телефоны) в том же диапазоне частот, подключаясь к той же системе MU-MAS. MU-MAS будет создавать независимые pCell для антенн воздушного судна и пользовательских устройств UE.In another embodiment, the aircraft antenna(s) are considered as one or more UEs along with ground UEs, and when the aircraft flies within the range of the MU-MAS shown in FIG. 14, it uses the bandwidth of the UL and DL lines just like any other UEs. Multiple antennas can be used to increase throughput for an aircraft. It is possible to place these antennas at a distance from each other on or in the aircraft, and it is possible to polarize them to increase throughput. People in the aircraft can also use their devices (eg mobile phones) on the same frequency band by connecting to the same MU-MAS. MU-MAS will create independent pCells for aircraft and UE antennas.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя различные этапы, как описано выше. Такие этапы можно реализовать в исполняемых компьютером командах, которые можно использовать для инициирования выполнения этапов универсальным или специализированным процессором. В альтернативном варианте осуществления специализированные аппаратные компоненты, которые содержат аппаратную логику выполнения этапов, или любые комбинации программируемых компьютерных компонентов и специальных аппаратных компонентов могут выполнять эти этапы.Embodiments of the present invention may include various steps as described above. Such steps can be implemented in computer executable instructions that can be used to initiate execution of the steps by a general purpose or dedicated processor. In an alternative embodiment, specialized hardware components that contain hardware logic for performing the steps, or any combination of programmable computer components and dedicated hardware components, can perform these steps.

Как описано в настоящем документе, инструкции могут относиться к определенным конфигурациям аппаратного обеспечения, таким как специализированные интегральные схемы (ASIC), выполненные с возможностью осуществления определенных операций или имеющие предварительно заданные функциональные возможности, или к программным инструкциям, хранящимся в памяти, встроенной в энергонезависимый машиночитаемый носитель. Поэтому методики, показанные на фигурах, можно реализовать с помощью кода и данных, хранящихся и исполняемых на одном или более электронных устройствах. Такие электронные устройства хранят и передают (внутри системы и/или с помощью других электронных устройств по сети) код и данные с использованием машиночитаемых электронных носителей, таких как энергонезависимые машиночитаемые электронные носители данных (например, магнитные диски; оптические диски; оперативное запоминающее устройство; постоянное запоминающее устройство; устройства флеш-памяти; запоминающее устройство на фазовых переходах) и временные машиночитаемые электронные средства обмена данными (например, электрические, оптические, акустические распространяющиеся сигналы или распространяющиеся сигналы других форм, такие как несущие волны, инфракрасные сигналы, цифровые сигналы и т.д.).As described herein, instructions may refer to specific hardware configurations, such as application specific integrated circuits (ASICs) configured to perform certain operations or having predefined functionality, or to software instructions stored in memory embedded in a non-volatile computer-readable carrier. Therefore, the techniques shown in the figures may be implemented with code and data stored and executed on one or more electronic devices. Such electronic devices store and transmit (within a system and/or via other electronic devices over a network) code and data using computer-readable electronic media, such as non-volatile computer-readable electronic storage media (e.g., magnetic disks; optical disks; random access memory; read only storage device; flash memory devices; phase change memory) and temporary machine-readable electronic means of data exchange (for example, electrical, optical, acoustic propagating signals or propagating signals of other forms, such as carrier waves, infrared signals, digital signals, etc.). d.).

В представленном подробном описании для целей объяснения приведены многочисленные конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Однако специалисту в данной области будет очевидно, что настоящее изобретение можно использовать без некоторых из таких конкретных подробностей. В некоторых примерах хорошо известные структуры и функции не описывали подробно, чтобы облегчить понимание объекта настоящего изобретения. Соответственно, объем и сущность изобретения необходимо рассматривать с точки зрения формулы изобретения, приведенной далее.In the present detailed description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one skilled in the art will appreciate that the present invention can be used without some of these specific details. In some examples, well-known structures and functions have not been described in detail in order to facilitate understanding of the subject matter of the present invention. Accordingly, the scope and essence of the invention must be considered in terms of the claims below.

Claims

1. Система беспроводной связи, содержащая:1. A wireless communication system, comprising:

первую беспроводную сеть, работающую в режиме дуплексной передачи с временным разделением каналов (TDD) и содержащую множество беспроводных приемо-передающих станций, которые выполнены с возможностью совместно использовать один и тот же идентификатор соты и совместно передавать множество одновременных неинтерферирующих предварительно кодированных потоков данных множеству устройств пользовательского оборудования (UE) в пределах одной полосы частот,the first wireless network operating in the time division duplexing (TDD) mode and comprising a plurality of wireless transceiver stations that are configured to share the same cell ID and jointly transmit a plurality of simultaneous non-interfering precoded data streams to a plurality of user devices equipment (UE) within the same frequency band,

вторую беспроводную сеть, работающую в режиме дуплексной передачи с частотным разделением каналов (FDD) и содержащую одну или множество антенн,a second wireless network operating in frequency division duplex (FDD) mode and comprising one or more antennas,

причем первая беспроводная сеть создает одну или множество точек с нулевой радиочастотной (РЧ) энергией в месте расположения по меньшей мере одной из множества антенн.wherein the first wireless network creates one or a plurality of radio frequency (RF) zero energy points at the location of at least one of the plurality of antennas.

2. Система по п. 1, в которой точки с нулевой РЧ-энергией создают для уменьшения внеполосного излучения (OOBE) или блокировки от первой беспроводной сети ко второй беспроводной сети.2. The system of claim 1, wherein the zero RF energy points are provided to reduce out-of-band radiation (OOBE) or block from the first wireless network to the second wireless network.

3. Система по п. 1, в которой первая беспроводная сеть представляет собой многопользовательскую многоантенную систему (MU-MAS), в которой используют предварительное кодирование для создания точек с нулевой РЧ-энергией.3. The system of claim. 1, in which the first wireless network is a multi-user multiple antenna system (MU-MAS), which uses precoding to create points with zero RF energy.

4. Система по п. 3, в которой предварительное кодирование вычисляют на основании информации о состоянии канала (CSI) между множеством беспроводных приемо-передающих станций первой беспроводной сети и одной или множеством антенн второй беспроводной сети.4. The system of claim 3, wherein the precoding is computed based on channel state information (CSI) between a plurality of wireless transceiver stations of the first wireless network and one or a plurality of antennas of the second wireless network.

5. Система по п. 4, в которой CSI оценивают с использованием внутриполосных или внеполосных подготовительных сигналов, отправленных по множеству беспроводных линий связи между беспроводными приемо-передающими станциями и одной или множеством антенн.5. The system of claim 4, wherein the CSI is estimated using in-band or out-of-band preparatory signals sent over a plurality of wireless links between wireless transceiver stations and one or a plurality of antennas.

6. Система беспроводной связи, содержащая:6. A wireless communication system, comprising:

причем первая беспроводная сеть создает одну или множество точек с нулевой радиочастотной (РЧ) энергией в месте расположения по меньшей мере одной из множества антенн, аwherein the first wireless network creates one or a plurality of radio frequency (RF) zero energy points at the location of at least one of the plurality of antennas, and

вторая беспроводная сеть не обладает информацией о работе режима TDD в первой беспроводной сети.the second wireless network has no knowledge of the operation of the TDD mode in the first wireless network.

7. Система беспроводной связи, содержащая:7. A wireless communication system, comprising:

причем первая беспроводная сеть создает одну или множество точек с нулевой радиочастотной (РЧ) энергией в месте расположения по меньшей мере одной из множества антенн, а wherein the first wireless network creates one or a plurality of radio frequency (RF) zero energy points at the location of at least one of the plurality of antennas, and

вторая беспроводная сеть обладает информацией о работе режима TDD в первой беспроводной сети.the second wireless network has information about the operation of the TDD mode in the first wireless network.

8. Система беспроводной связи, содержащая:8. A wireless communication system, comprising:

причем первая беспроводная сеть создает одну или множество точек с нулевой радиочастотной (РЧ) энергией в месте расположения по меньшей мере одной из множества антенн, иwherein the first wireless network creates one or a plurality of radio frequency (RF) zero energy points at the location of at least one of the plurality of antennas, and

первая беспроводная сеть обеспечивает наземные услуги беспроводной связи, а вторая беспроводная сеть обеспечивает услуги беспроводной связи для воздушных судов.the first wireless network provides terrestrial wireless communication services, and the second wireless network provides wireless communication services to aircraft.

9. Способ осуществления связи по сети, содержащий:9. A method for communicating over a network, comprising:

первую беспроводную сеть, работающую в режиме TDD и содержащую множество беспроводных приемо-передающих станций, которые совместно используют один и тот же идентификатор соты и совместно передают множество одновременных неинтерферирующих предварительно кодированных потоков данных множеству устройств пользовательского оборудования (UE) в пределах одной полосы частот,the first wireless network operating in TDD mode and containing a plurality of wireless transceiver stations that share the same cell ID and jointly transmit a plurality of simultaneous non-interfering precoded data streams to a plurality of user equipment (UE) devices within the same frequency band,

вторую беспроводную сеть, работающую в режиме FDD и содержащую одну или множество антенн,a second wireless network operating in FDD mode and containing one or more antennas,

10. Способ по п. 9, согласно которому точки с нулевой РЧ-энергией создают для уменьшения внеполосного излучения (OOBE) или блокировки от первой беспроводной сети ко второй беспроводной сети.10. The method of claim 9, wherein the zero RF energy points are created to reduce out-of-band radiation (OOBE) or block from the first wireless network to the second wireless network.

11. Способ по п. 9, согласно которому первая беспроводная сеть представляет собой многопользовательскую многоантенную систему (MU-MAS), в которой используют предварительное кодирование для создания точек с нулевой РЧ-энергией.11. The method of claim 9, wherein the first wireless network is a multi-user multiple antenna system (MU-MAS) that uses precoding to create zero RF energy points.

12. Способ по п. 11, в котором предварительное кодирование вычисляют на основании информации о состоянии канала (CSI) между множеством беспроводных приемо-передающих станций первой беспроводной сети и одной или множеством антенн второй беспроводной сети.12. The method of claim 11, wherein the precoding is computed based on channel state information (CSI) between a plurality of wireless transceiver stations of the first wireless network and one or a plurality of antennas of the second wireless network.

13. Способ по п. 12, в котором CSI оценивают с использованием внутриполосных или внеполосных подготовительных сигналов, отправленных по множеству беспроводных линий связи между беспроводными приемо-передающими станциями и одной или множеством антенн.13. The method of claim 12, wherein the CSI is estimated using in-band or out-of-band preparatory signals sent over a plurality of wireless links between wireless transceiver stations and one or a plurality of antennas.

14. Способ осуществления связи по сети, содержащий:14. A method for communicating over a network, comprising:

при этом вторая беспроводная сеть не обладает информацией о работе режима TDD в первой беспроводной сети.while the second wireless network does not have information about the operation of the TDD mode in the first wireless network.

15. Способ осуществления связи по сети, включающий:15. A method for communicating over a network, including:

при этом вторая беспроводная сеть обладает информацией о работе режима TDD в первой беспроводной сети.while the second wireless network has information about the operation of the TDD mode in the first wireless network.

16. Способ осуществления связи по сети, включающий:16. A method for communicating over a network, including:

при этом первая беспроводная сеть обеспечивает наземные услуги беспроводной связи, а вторая беспроводная сеть обеспечивает услуги беспроводной связи для воздушных судов.wherein the first wireless network provides terrestrial wireless communication services and the second wireless network provides wireless communication services to aircraft.